盐酸酸洗废液处理设计(design of HCl pickling spent liquor treatment)

从冶金厂盐酸酸洗带钢的废液中回收可利用物质的设施设计。废液经过处理后可回收再生酸和氧化铁(Fe₂O₃)，再生酸回用于带钢酸洗，氧化铁可用于制造磁性材料。

废液来源与特性   盐酸酸洗废液来源于钢材的酸洗线，主要含盐酸为3％～5％，氯化亚铁(FeCl₂)17％～22％，水70％～75％。温度一般为40～85℃，密度一般为1．09～1．2g／cm³。

处理工艺   冶金厂处理盐酸酸洗废液最常用的方法是加热分解法，其简单流程是：废液经过预浓缩器浓缩后喷入高温焙烧反应炉，分解成HCl和Fe₂O₃，HCl气体经过旋风除尘器、预浓缩器进入吸收塔，在吸收塔内用水把Hcl气体吸收成18％～20％的盐酸回用于带钢酸洗，反应炉底部排出的Fe₂O₃成为副产品，进行回收利用。加热分解法根据加热方式和温度的不同又有逆流加热的喷雾焙烧法(图1)和顺流加热的流化床焙烧法(图2)。盐酸酸洗废液再生装置的处理能力，通常是按每小时产生的最大酸洗废液量来确定。例如，1小时产量为200t的带钢酸洗机组(相当于年产冷轧带钢100万t)，其再生装置的处理能力为8～10m³／h。

喷雾焙烧法的特点是：(1)反应炉炉温比较低(400～500℃)，炉体体积比较大；(2)副产品Fe₂O₃质量比较高，可用于制造各种磁性材料；(3)再生装置系统的阻力比较小，能源消耗比较低；(4)设备重量大，占地面积较大；(5)运转起动快。

流化床焙烧法的特点是：(1)反应炉炉温比较高(800～900℃)，炉子体积比较小；(2)副产品Fe₂O₃只能用于制造一般磁性材料；(3)再生装置系统的阻力比较大，能源消耗比较高；(4)设备重量小，占地面积比较小；(5)由于要先形成流化床层，运转启动慢。20世纪80年代以来，世界各国采用喷雾焙烧法的日益增多。

设施组成及主要设备   一般包括各类酸贮槽、再生设备、氧化铁成品处理系统等。

酸贮槽   包括新酸、废酸、再生酸、漂洗水贮槽，有立式和卧式的，一般由钢制内衬橡胶，也可用玻璃钢制作。其容量按设计平衡计算确定，一般将上述酸贮槽置于设有防酸的保护围墙内或厂房内。

再生设备   有焙烧反应炉、除尘器、预浓缩器、吸收塔、废气风机和烟囱等。

喷雾焙烧法用反应炉的钢外壳内衬以绝热材料和耐火砖，煤气和空气经炉子下部的燃烧器送入炉内，废液从炉子顶部喷入，进行逆流加热反应。流化床焙烧法的反应炉，煤气、空气从炉子底部的气体分布箱进入，废液从炉子床层中喷入炉内，在炉内底部形成0．5～1m厚的氧化铁流化床床层进行顺流加热反应，HCl气体由炉子顶部排出。辅助设备主要有酸泵、空气鼓风机、煤气加压机和自动控制仪表等。酸再生装置及辅助设备，根据区域环境和气候的特点，可以放在厂房内也可以为露天布置。

氧化铁成品处理系统   主要包括氧化铁结块破碎机、叶片式排料阀、氧化铁粉输送管路、氧化铁粉仓、除尘器、氧化铁粉输送风机、称量包装机和造球机等。根据区域环境和气候特点可设置厂房或不设置厂房。