專利名稱：一種廢鹽酸再生除硅工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢酸處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及廢鹽酸再生除硅工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，熱軋帶鋼在進行冷軋之前必須經(jīng)過酸洗，而廢鹽酸再生除硅又是酸洗工序中必不可少的一道輔助處理工藝。帶鋼經(jīng)過鹽酸清洗，去除表面的氧化鐵皮，以確保冷軋鋼板的表面質(zhì)量。其化學(xué)反應(yīng)方程式為
在酸洗過程中產(chǎn)生的氯化亞鐵(FeCl2)需要送到再生機組進行焙燒，其化學(xué)反應(yīng)方程式為
生成的HCl進入吸收塔變成鹽酸，送回酸洗線洗帶鋼；Fe2O3(俗稱鐵紅)作為副產(chǎn)品，用于磁性材料的原料。作為磁性材料，對硅含量要求較高(＜0.01％)。因此，廢鹽酸在進行再生之前，必須將其含有的硅除去。目前，常用的除硅裝置及工藝流程如圖3所示。
現(xiàn)有的廢鹽酸再生除硅工藝是通過一定量的氫氧化鐵的沉降，將硅從廢酸中帶出。具體操作步驟是將廢酸用廢酸泵打到浸溶塔，在浸溶塔中加入鐵屑，使其與廢酸中的HCl反應(yīng)，以提高廢酸的PH值。為了加速反應(yīng)，往浸溶塔中通入蒸汽。反應(yīng)后的廢酸經(jīng)過冷卻器到氨反應(yīng)罐，與其中的氨水反應(yīng)，進一步提高廢酸的PH值，酸液在氧化罐中通過壓縮空氣鼓泡，將部分Fe2+氧化成Fe3+?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為
氧化過程在反應(yīng)罐中進行，F(xiàn)e(OH)3充分生成后，在反應(yīng)罐的溢流管中加入絮凝劑(P1200)，在沉降罐中Fe(OH)3與大部分SiO2沉淀到罐底，最后由泥漿泵打到壓濾機凈化，除硅后的清液溢流到濾液收集罐中。
利用現(xiàn)有的設(shè)備及工藝進行除硅處理存在以下幾方面問題1、蒸汽直接通入浸溶塔中對廢酸加熱，在加熱過程中，尤其冬季，一部分冷凝水進入廢酸中，使廢酸濃度降低，不利于鐵屑與廢酸中的氯化氫的化學(xué)反應(yīng)。另外，在室外的蒸汽管道系統(tǒng)，尤其在不加熱的情況下，容易結(jié)冰和損壞；2、由于反應(yīng)罐溢流管到沉淀罐之間為直管，絮凝劑(P1200)與廢酸在管道中停留時間短，混合效果不好，直接影響絮凝效果；3、沉淀效果不理想。原因是廢酸中懸浮物的含量與比重達不到絮凝劑(P1200)與廢酸混合后的沉淀速度和效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述已有技術(shù)存在的不足，提高除硅效果，本發(fā)明對現(xiàn)有設(shè)備及工藝進行改進，增加石墨加熱器、變頻調(diào)速、動態(tài)混合器等設(shè)施，從而提供了一種廢鹽酸再生除硅工藝及設(shè)備。經(jīng)過改進，全套除硅裝置在工作狀態(tài)下達到設(shè)計及使用要求，具有溫度控制穩(wěn)定、化學(xué)反應(yīng)充分、沉淀效果明顯等特點。應(yīng)用本發(fā)明能使除硅后廢酸中的硅含量明顯降低，達到設(shè)計指標(biāo)。
本發(fā)明的技術(shù)方案及工藝流程如圖4所示，是這樣實現(xiàn)的1、將蒸汽直接加熱改成石墨換熱器間接加熱。石墨換熱器的特點是受熱均勻，熱傳導(dǎo)效率高，蒸汽消耗低，溫度控制性好。同時，由于沒有冷凝水進入廢酸，使廢酸保持原有的濃度。
2、將氨罐、氧化罐和反應(yīng)罐的磁力手工調(diào)速攪拌器改成自動變頻調(diào)速攪拌器。其特點是可根據(jù)不同工藝條件任意調(diào)節(jié)攪拌器的轉(zhuǎn)速，從而增加
3、在反應(yīng)罐溢流管到沉淀罐的直管段增加一個動態(tài)混合器。用它來延長絮凝劑和廢酸的混合時間，增加混合效果。動態(tài)混合器的具體結(jié)構(gòu)是由一個非直線型管路和鋸齒形擋板構(gòu)成。在非直線型管路中安裝若干個鋸齒形狀的擋板，擋板在管路內(nèi)呈交錯排布。其作用是當(dāng)廢酸和絮凝劑通過鋸齒擋板時產(chǎn)生紊流，加速混合，并且通過非直線型動態(tài)混合器延長混合時間，絮凝和沉淀效果明顯增強，除硅效果也明顯提高。
4、在泥漿泵出口處到動態(tài)混合器的入口處增加一個Φ15的增強聚丙烯(PPH)管道，將少量的泥漿打入動態(tài)混合器，使廢酸中的懸浮物含量和比重達到絮凝劑(P12000)的絮凝效果，加速絮凝沉淀，達到理想狀態(tài)。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益的效果1.溫度控制穩(wěn)定，化學(xué)反應(yīng)充分；2.有效地控制了廢酸中的PH值，增加了攪拌和反應(yīng)效果；3.絮凝劑與廢酸的混合效果明顯增強；4.提高了沉淀效果，經(jīng)處理后廢酸中的硅含量同比下降0.044％左右。
5.降低運行成本，提高經(jīng)濟效益。


圖1為廢鹽酸再生除硅工藝流程2為動態(tài)混合器結(jié)構(gòu)示意3為現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程4為本發(fā)明技術(shù)的工藝流程1中1為廢酸儲罐、2為廢酸泵、3為石墨加熱器、4為浸溶塔、5為冷卻器、6為氨罐、7為氧化罐、8為反應(yīng)罐、9為動態(tài)混合器、10為沉淀罐、11為泥漿泵、12為壓濾機、13為濾液收集罐；圖2中14為管路、15為鋸齒形狀擋板。
具體實施例方式
結(jié)合附圖1和4中的實施例，對本發(fā)明技術(shù)加以詳細說明。
將現(xiàn)有的蒸汽直接加熱改成石墨換熱器3間接加熱；用自動變頻調(diào)速器取代磁力手工調(diào)速攪拌器；在反應(yīng)罐8溢流管到沉淀罐10的直管段增加一個動態(tài)混合器9；在泥漿泵11出口到動態(tài)混合器9的入口處增加一個Φ15的增強聚丙烯(PPH)管道。
動態(tài)混合器9是由增強聚丙烯(PPH)管14和擋板15構(gòu)成。管路設(shè)計為M型，具體結(jié)構(gòu)形式如圖2所示，管路14通徑為125mm，在動態(tài)混合器的入口、出口管路橫截面的下部三分之一處和動態(tài)混合器的中間管路橫截面的上部三分之一處的內(nèi)側(cè)安裝鋸齒形狀擋板15。
應(yīng)用本發(fā)明提供的廢鹽酸再生除硅工藝及設(shè)備，當(dāng)廢酸和絮凝劑通過M型動態(tài)混合器時便產(chǎn)生紊流，在加速混合的同時延長混合時間，從而使絮凝和沉淀效果明顯增強，除硅效果也明顯提高。試驗結(jié)果表明，鐵紅中的硅含量由改進前的0.05％，下降到0.006％，遠遠低于設(shè)計值(0.01％)。
權(quán)利要求
1.一種廢鹽酸再生除硅工藝，其主要技術(shù)特征在于采用石墨換熱器間接加熱，熱傳導(dǎo)效率高，蒸汽消耗低，防止冷凝水進入廢酸，保持廢酸原有的濃度；用自動變頻調(diào)速器取代磁力手工調(diào)速攪拌器，加速Fe(OH)3的生成；在反應(yīng)罐溢流管到沉淀罐的直管段增加一個動態(tài)混合器，使廢酸和絮凝劑通過時產(chǎn)生紊流，加速混合；在泥漿泵出口處到動態(tài)混合器的入口處增加一個增強聚丙烯管道，將少量的泥漿打入動態(tài)混合器，加速廢酸中懸浮物的沉降，達到理想的除硅效果。
2.一種如權(quán)利要求1所述的廢鹽酸再生除硅工藝的設(shè)備，由廢酸儲罐(1)、廢酸泵(2)、浸溶塔(4)、冷卻器(5)、氨罐(6)、氧化罐(7)、反應(yīng)罐(8)、沉淀罐(10)、泥漿泵(11)、壓濾機(12)、濾液收集罐(13)組成；其主要技術(shù)特征在于在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上增加了石墨換熱器(3)、自動變頻調(diào)速器和動態(tài)混合器(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽酸再生除硅設(shè)備，其主要技術(shù)特征在于動態(tài)混合器(9)是由管路(14)和擋板(15)構(gòu)成；管路(14)設(shè)計為非直線型，在管路中安裝若干個鋸齒形狀的擋板(15)，擋板(15)在管路(14)內(nèi)呈交錯排布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽酸再生除硅設(shè)備，其主要技術(shù)特征在于將蒸汽直接加熱改成石墨換熱器(3)間接加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽酸再生除硅設(shè)備，其主要技術(shù)特征在于將氨罐(6)、氧化罐(7)和反應(yīng)罐(8)的磁力手工調(diào)速攪拌器改成自動變頻調(diào)速攪拌器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽酸再生除硅設(shè)備，其主要技術(shù)特征在于在泥漿泵(11)出口處到動態(tài)混合器(9)的入口處增加一個Φ15的增強聚丙烯(PPH)管道。
全文摘要
本發(fā)明對現(xiàn)有廢鹽酸再生除硅技術(shù)進行改進，從而提供了一種廢鹽酸再生除硅工藝及設(shè)備。主要技術(shù)特征在于將蒸汽直接加熱改成石墨換熱器間接加熱，受熱均勻，熱傳導(dǎo)效率高，蒸汽消耗低，溫度控制性好；用自動變頻調(diào)速器取代磁力手工調(diào)速攪拌器，加速Fe(OH)
文檔編號C01B7/00GK1857991SQ20051004649
公開日2006年11月8日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者劉軍, 郝東波, 寧繼龍, 李麗霞, 李學(xué)民 申請人:鞍鋼新軋鋼股份有限公司