專(zhuān)利名稱(chēng)：一種從不銹鋼尤其是不銹鋼帶酸洗廢液中回收電解液，尤其是硫酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從不銹鋼尤其是不銹鋼帶酸洗廢液中回收電解液，尤其是硫酸鈉的方法。
用中性電解液電解酸洗不銹鋼帶，尤其是冷軋鋼帶的＂neolyte＂方法已經(jīng)得到全世界的廣泛認(rèn)可。該方法通過(guò)在硫酸鈉溶液中通入電流而對(duì)不銹鋼帶除去氧化皮。在該方法中，金屬累積在電解液中，在本發(fā)明中即為硫酸鈉溶液。金屬鉻以鉻酸鹽(Cr6+)的形式溶解，其它金屬如鐵和鎳以氫氧化物的形式存在。
酸洗液中金屬含量通過(guò)不斷從酸洗池中抽出電解液，同時(shí)補(bǔ)加新的硫酸鈉溶液保持恒定。補(bǔ)加硫酸鈉和廢電解液的處理都會(huì)帶來(lái)相當(dāng)高昂的操作費(fèi)用。
因此，本發(fā)明的目的在于降低這兩種操作費(fèi)用，同時(shí)也減少所謂＂neolyte＂酸洗工廠對(duì)環(huán)境的污染。
根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明的目的通過(guò)在一種酸溶液中添加NaxHySzOv使六價(jià)鉻離子(Cr6+)還原為三價(jià)鉻離子(Cr3+)而實(shí)現(xiàn)，其下標(biāo)分別為x＝0-2，y＝0-2，z＝1-6，v＝2-6。通過(guò)摻入該物質(zhì)，可在任何反應(yīng)中生成硫酸鈉，并能容易地循環(huán)到工藝過(guò)程中。
本發(fā)明的一個(gè)有益設(shè)計(jì)，其特征在于，溶液中沒(méi)有引入任何雜質(zhì)原子，避免了除硫酸鈉外其它不希望的反應(yīng)產(chǎn)物的生成。
本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)，其特征在于發(fā)生反應(yīng)的pH值范圍約為2-3。加入硫酸能有利地實(shí)現(xiàn)pH值的降低。這同樣意味著在溶液中沒(méi)有引入雜質(zhì)原子。還原反應(yīng)在酸性條件下發(fā)生有利地加快了反應(yīng)速度。
本發(fā)明的一個(gè)另有益設(shè)計(jì)，其特征在于所得酸溶液通過(guò)添加氫氧化鈉中和。在該步驟中，與氫氧化鈉中和反應(yīng)也生成硫酸鈉，這樣就能容易地循環(huán)到工藝過(guò)程中去。
本發(fā)明的一個(gè)另有益改進(jìn)，其特征在于中和反應(yīng)得到的金屬氫氧化物從酸洗液(Na2SO4)中分離后，其溶液再循環(huán)到酸洗過(guò)程中。洗液的回收避免了因使用新的酸洗液而導(dǎo)致的高昂費(fèi)用。金屬氫氧化物從酸洗液中分離出來(lái)后，它們能夠在高濃度即低剩余酸含量的情況下沉積。
可能發(fā)生的反應(yīng)如下1)2)3)結(jié)果為4)5)上述化學(xué)式示范性地描述了可能發(fā)生的反應(yīng)。隨著六價(jià)鉻離子(Cr6+)還原為三價(jià)鉻離子(Cr3+)，硫酸鈉作為中性電解質(zhì)再次生成。
下面通過(guò)實(shí)例將本發(fā)明的方法與公知的＂neolyte＂法進(jìn)行比較冷軋鋼帶尺寸1250mm×0.8mm，用鋼質(zhì)為AISI304的鋼材制成，以85m/min的速度酸洗。平均酸洗損失量為3g/m2。硫酸鈉濃度150gl，六價(jià)鉻離子濃度5g/l。
比較得到下列數(shù)據(jù)
表格中數(shù)據(jù)表明酸洗過(guò)程中硫酸鈉的消耗顯著降低。水的消耗也相應(yīng)減少。廢酸洗泥的量約降低一半，且其pH值為中性。上述分析還沒(méi)有考慮用于中和反應(yīng)所節(jié)約的石灰。
現(xiàn)通過(guò)實(shí)施例和附圖
對(duì)本方法進(jìn)行解釋。附圖顯示了含neolyte回收過(guò)程的酸洗系統(tǒng)。
附圖顯示了含電極對(duì)2的電解酸洗系統(tǒng)1。金屬帶3從其中通過(guò)，尤其從充滿酸洗液的區(qū)間4通過(guò)。中性電解液如硫酸鈉作為酸洗液。該酸洗系統(tǒng)之后是一個(gè)清洗系統(tǒng)5，它包括清洗刷6。
中性電解液通過(guò)方便可調(diào)的泵8、溫度可調(diào)的換熱器9和輸送管10從酸洗裝置1中的循環(huán)罐7輸送到酸洗裝置1中。這一點(diǎn)可根據(jù)要求，最好在多處實(shí)現(xiàn)。廢的酸洗液因富含從金屬帶3酸洗下來(lái)的氧化皮，以及其中除含鐵和鎳外，還很大部分是六價(jià)鉻離子(Cr6+)，它通過(guò)管路11輸送到循環(huán)罐7中。富含金屬離子的電解液輸送到循環(huán)罐7中，再進(jìn)一步輸送到反應(yīng)罐12中。新的硫酸(H2SO4)通過(guò)管路13添加以降低pH值。還原劑如Na2S2O5通過(guò)管路14添加用以還原六價(jià)鉻離子(Cr6+)。反應(yīng)罐12中的pH值在酸性范圍內(nèi)，如pH＝2。反應(yīng)結(jié)果根據(jù)上述化學(xué)式得到硫酸鈉。
反應(yīng)產(chǎn)物如鐵和鎳的氫氧化物輸送到中和反應(yīng)階段15中，中和反應(yīng)的氫氧化鈉通過(guò)管路16添加。中和反應(yīng)罐15內(nèi)pH值在中性范圍，即pH＝8-9。中和反應(yīng)階段15的酸泥液(母液)由泵17抽入到過(guò)濾器18中，從中將電解液即純硫酸鈉溶液通過(guò)管路19輸送到循環(huán)罐7中，再回收到流程中。富含金屬氧化物的相作為酸泥從過(guò)濾器18通過(guò)管路20排出，然后沉積。
漂洗水通過(guò)泵21和管路22添加到酸洗裝置1后的清洗階段5中，并噴灑在鋼帶3上。如可在金屬帶3進(jìn)行清洗階段5的入口或刷洗軸6的附近進(jìn)行清洗。清洗后的污泥通過(guò)管道23引入靜置罐24中，再由管路25排出并沉淀。漂洗后的水則由管路26輸入反應(yīng)罐12中。本發(fā)明并不限于附圖顯示的方案，它還可以設(shè)計(jì)成不含清洗系統(tǒng)或配置不同方式的清洗系統(tǒng)。還可以設(shè)計(jì)成幾個(gè)酸洗系統(tǒng)按先后順序排列。
權(quán)利要求
1.一種從酸洗不銹鋼，尤其是不銹鋼鋼帶的廢酸洗液中回收電解液，尤其是硫酸鈉的方法，其特征在于將NaxHySzOv添加到酸洗溶液中使六價(jià)鉻離子(Cr6+)還原三價(jià)鉻離子(Cr3+)，其下標(biāo)為x＝0-2，y＝0-2，z＝1-6，v＝2-6。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于溶液中沒(méi)有引入任何雜質(zhì)原子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于發(fā)生反應(yīng)的pH值范圍約為2-3。
4.如權(quán)利要求1到3其中之一所述的方法，其特征在于酸溶液用氫氧化鈉中和。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于將中和反應(yīng)得到的金屬氫氧化物從電解液(Na2SO4)中分離出來(lái)，而電解液再返回酸洗過(guò)程中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從不銹鋼材，尤其是不銹鋼帶的廢酸洗液中回收電解液，尤其是硫酸鈉的方法，其主要特征在于在酸溶液中添加Na
文檔編號(hào)C25F7/02GK1149086SQ9610592
公開(kāi)日1997年5月7日 申請(qǐng)日期1996年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月15日
發(fā)明者J·施塔塞維克, E·布朗 申請(qǐng)人:安德里茨-專(zhuān)利管理有限公司