钢铁酸洗废液的资源化处理方法

冶金动力METALLURGICAL POWER2020年第10期总第248期钢铁酸洗废水资源化处理技术综述曹明义1,何国凯2,刘万涛2(1新钢集团公司第一动力厂,江西新余338001；2上海济环水处理科技有限公司,上海201100）【摘要】对钢铁酸洗废水中的酸和金属进行回收和再利用，不仅可以减少废水排放对环境造成的污染，而且废水中大量的可回收铁、酸等资源还能实现废物的资源化利用。

对酸回收和金属回收技术进行了综述。

【关键词】酸洗废水；资源化处理；酸回收；金属回收【中图分类号】X756【文献标识码】B 【文章编号】1006-6764(2020)10-0055-03【开放科学（资源服务）标识码（OSID ）】Review on Resource Treatment Technology of Steel Pickling WastewaterCAO Mingyi 1,HE Guokai 2,LIU Wantao 2(1.Xinyu Iron and Steel Group Company No.1Power Plant,Xinyu,Jiangxi 338001;2.Shanghai Jihuan Water Treatment Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201100,China)【Abstract 】The recovery and reuse of acid and metal in steel pickling wastewater cannot only reduce the environmental pollution caused by wastewater discharge,but also achieve the resource utilization of wastewater.The technology of acid recovery and metal re⁃covery wasreviewed.【Keywords 】acid washing wastewater;resource treatment;acid recovery;metal recovery引言我国钢材年产量从2009年的69405万t 到2018年的110551万t，产量逐年上升，平均增长率5.93%。

钢铁酸洗废液的资源化处理技术Ξ夏　新1,隋　洁2,赵荣志2(1.中国环境监测总站,北京　100029;　2.北京科技大学,北京　100083) 摘要:钢铁酸洗废液中含有大量的酸和铁盐,已被各国作为危险废物进行管理,多年来,研究者已经研究出多种有效、可行的资源化处理方法和技术,从技术成熟性、工艺特性、工艺关键、过程控制、应用前景和发展方向等方面介绍了技术上比较成熟和具有良好前景的7种主要方法,以利于保护环境和酸洗废液资源化处理技术的进步。

关键词:酸洗废液;资源化;处理中图分类号:X75 文献标识码:A 文章编号:1002-1264(2003)06-0049-02T reatment T echnologies of Steel Pickling Liquor for R esourceXI A X in1,S UI Jie2,ZH AO R ong2zhi2(1.China National Environmental M onitoring Station,Beijing　100083,China;2.Beijing University of Science&T echnology,Beijing　100083,China)Abstract:Steel pickling liquor has been listed as hazardous wastes in many countries becauses of the acid and fer2 rous contents.In this paper,seven methods,which have been proved mature and promising,are summarized from technology mature,craftw ork,control,promising and development,in order to protect environment and advance the progress of treatment technology.K ey w ords:steel pickling liquor;　res ource;　treatment1　钢铁酸洗液资源化处理技术现状钢铁酸洗废液中一般含有0.05～5g/L的H+和60～250g/L的Fe2+,已被各国作为危险废物进行管理,如美国将其列入《资源保护与再生法案》,我国将pH≤2的废酸列入《国家危险废物名录》。

不锈钢酸洗残液处理方案
不锈钢酸洗残液处理方案通常采用以下几种方式：
1. 中和法：将酸洗残液与碱性溶液（如氢氧化钠溶液）进行中和反应，使酸洗残液的酸性得以中和。

中和反应产生的盐类沉淀可以通过沉淀池或过滤器进行分离并处理，而中和后的溶液则可以经过中和池中的中和剂循环使用，从而达到资源节约的目的。

2. 气浮法：通过将酸洗残液进行酸碱中和后，将其经过气浮池进行搅拌和通入气体，使气泡与悬浮物结合形成浮渣，再通过刮板机或离心机将浮渣分离出来，从而实现酸洗残液的处理和回收。

3. 沉淀法：通过添加适量的沉淀剂（如氢氧化钙、氢氧化钠等）使酸洗残液中的金属离子与沉淀剂反应生成金属盐的沉淀物，再通过沉淀池或过滤器将沉淀物与溶液分离开来。

沉淀物可以通过后续的处理方式进行资源回收或安全无害处理。

4. 膜分离法：利用反渗透膜、纳滤膜等膜分离技术，将酸洗残液中的盐类、金属离子等物质通过膜的选择性透过和截留，实现残液的分离和回收。

这种方法具有处理效率高、操作简便等优点，但设备投资较大。

无论采用何种处理方式，都需要注意对酸洗残液的pH值、温度、悬浮物浓度等进行监测和控制，以确保处理效果和安全性。

另外，根据实际情况，还可以采用吸附法、蒸发结晶法等其他处理方法进行酸洗残液的处理。

为了确保处理过程的安全和环保性，建议在选取处理方案和操作方法时咨询专业技术人员的意见。

钢厂酸洗废液治理新工艺南昌大学环化学院(江西南昌,330029) 万金保 [摘要]作者论述了纳滤膜法治理钢厂酸洗废液,回收硫酸亚铁,母液再生后,返回酸洗循环使用。

节约了水资源,保护了生态环境。

[关键词]纳滤膜;酸洗废液;废液治理 [中图分类号]X757　[文献标识码]B　[文章编号]1005-829X(2000)05-0045-02New treatment technology of wa ste acid pickling liquor from steel worksWAN Jin2bao(N anchang U niversity,N anchang330029,Chi na)Abstract:This paper discusses the treatment of waste acid pickling liquor from steel works by the nanofiltration (NF)membrane,recovery FeSO4,and the circulation of mother liquor(20%H2SO4).The water source is saved and ecological environment is protected.Key words:nanofiltration membrane;waste acid pickling liquor;waste treatment 某钢厂在无缝钢管、园钢场、冷轧带钢等车间均设有酸洗工序,将钢材浸入硫酸浓度为20%左右的酸洗槽中进行酸洗。

随着酸洗的进行,硫酸浓度逐渐降低,硫酸亚铁浓度不断增高,当溶液中H2SO4浓度降至6%～8%,生成的FeSO4浓度超过200～250g/L时,酸洗速率下降,酸洗液必须更换,从而形成了酸洗废液的排放。

另外,酸洗好的钢材必须用清水冲洗以去除表面的酸性物质,由此又形成了废酸水的外排。

钢铁酸洗废液的资源化处理技术钢铁热轧所产生的酸洗废液一般含有0.05～5g／L的 H+和 60～250 g／L的 Fe2+，由于严重的腐蚀性，已被列入《国家危险废物名录》。

该类废液的直接排放不仅严重污染环境，而且造成极大的浪费。

为避免酸洗液的酸污染，传统方法一般采用石灰、电石渣或石灰消化反应的产物Ca（OH）2进行中和，中和后虽然pH值可以达到要求，但是其余各项指标很难达标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染，同时该方法浪费了大量的酸和铁资源。

为了保护环境，节约及合理利用资源，国内外学者长期以来进行了大量的研究和探索，提出了不同类型的处理和回收方法及技术，取得了较好的应用效果。

1 资源化处理酸洗废液的主要方法1.1 直接焙烧法直接焙浇法是利用FeCl2在高温、有充足水蒸气和适量氧气的条件下能定量水解的特性，在焙烧炉中直接将FeCl2转化为盐酸和Fe2O3，其反应如下：4FeCl2+4H2O+O2＝SHCIt↑+2Fe2O3反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水吸收后得到再生酸。

这是一种最彻底、最直接处理酸洗废液的方法。

由于盐酸具有挥发性，所以该方法更适合于盐酸酸洗废液的处理。

实践证明该方法可以处理任何含铁量的盐酸酸洗废液。

流化床焙烧法与喷雾焙烧法是直接焙烧法中两种应用最早、最成熟的工艺形式。

虽然采用的具体设备和工作过程不完全相同，但工作原理相同，它们将废液的加热、脱水、亚铁盐的氧化和水解、氯化氢气体的收集及吸收成盐酸有机地结合在一个系统内一并完成。

具有处理能力大、设施紧凑、资源回收率高（可达98％～99％）、再生酸浓度高、酸中含Fe2+少、氧化铁品位高（可达98％左右）及应用广等特点。

这两种工艺形式的设备组成系统，都有主体设备、酸贮罐区和氧化铁输送贮存设备三部分。

主体设备都有焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器、吸收塔和清洗设备，但主体设备的结构却有很大区别。

钢丝绳废酸处理及资源化解决方案钢丝绳生产过程中，为了去除钢丝表面的氧化物需要进行酸洗处理，一般采用盐酸或硫酸进行酸洗，国内企业以盐酸酸洗为主，当盐酸浓度低于10%，无法达到正常酸洗效果时被废弃。

酸洗过程中产生的废酸属于危废（HW34），酸性强，具有强腐蚀性和毒性（富含大量铅、锌、铁）双重特性，若不妥善处理，会造成区域性环境污染，一定程度上制约了该行业发展。

因此，急切需要钢丝绳废酸处理及资源化解决方案。

下面海普就为大家详细的介绍下，希望对你有所帮助。

钢丝绳废酸处理现状和困局：传统处置方法为酸碱中和法，可以去除多种重金属，一般是用石灰、电石渣或石灰消化反应的产物氢氧化钙与其中和，中和后的pH值可以达到要求，但是铅、锌、铁的排放指标难以达到。

废酸中主要污染物铅、锌属两性金属，氢氧化物沉淀范围窄，pH偏低或偏高时都会再溶出，由于废酸浓度高，工作负荷大，中和会消耗大量石灰，产生大量污泥，需要后续处理，设施投资和处理成本较高。

喷雾焙烧法：将废盐酸喷入600℃炉窑内，高温下，废酸中的氯化氢气体经水吸收后回用于酸洗工序，氯化亚铁盐生成三氧化二铁空心球状颗粒，可做软磁材料。

废酸处理量稳定，能够同时回收酸及金属，得到的再生酸浓度高，且不含金属盐，可直接用于酸洗生产；在焙烧过程中，得到的副产品氧化铁球品质高；但此法占地面积大，对进酸要求严格，需在预处理阶段设多个过滤器，导致一次性投资高。

蒸馏结晶法：将含有金属的废盐酸在真空状态下加热，使溶液中的HCl溶质和水蒸发，经冷凝后形成稀盐酸，溶液中不可挥发的盐浓度增加，形成饱和溶液，然后通过冷却，降低溶液的溶解度，在过饱和状态溶液中部分氯化亚铁以含水结晶物（四水氯化亚铁）析出。

回收盐酸量少，酸的浓度比原废酸高3-4%；投资相对较小，运行成本低。

但含铅锌的废酸，析出的结晶物为多种盐的混合物（氯化铅、氯化锌、氯化亚铁）。

废酸酸度高，蒸馏过程中对设备腐蚀严重。

均相膜法：在膜两侧分别通入废酸液及接收液（自来水）时，废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧，膜对阴离子有选择透过性，因此以浓度差作为推动力，废酸中阴离子可以通过半透膜。

钢铁酸洗废液资源化技术研究-钢铁工业论文-工业论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：研究了钢铁酸洗废液的组成及危害，归纳总结当前钢铁酸洗废液各种不同处理技术特点及应用，结合当前钢铁酸洗废液资源化处理技术现状，对未来钢铁酸洗废液资源化技术进行了展望。

关键词：钢铁酸洗废液；资源化；进展1废酸回用技术当前，直接处理钢铁酸洗废液，分别回收酸和有用金属是研究的重要方向，尤其采用合理方法对废液中的盐酸进行回收并重复利用，减少对环境危害的同时能够有效的降低成本，带来显著的经济效益。

赵俊学[4]等采用微波加热法对废液中的盐酸回收进行了研究，向酸洗废液中加入一定量H2SO4，微波加热蒸发一定时间后，因H2SO4沸点较高，盐酸（HCl）沸点低，盐酸率先转化为气相，经过冷凝，即可得到再生盐酸，废液体积减少超过60%，得到再生盐酸质量分数为ωHCl30%，可重复使用；另一方面，H2SO4与废液中存在的铁、铬、镍等金属盐发生复分解反应，将金属离子最终以硫酸盐形式析出，进一步处理可得到磷肥和氧化铁红，经济效益和环境效益显著。

卢旭晓[5]采用纳滤膜过滤技术实现废液中的金属盐和盐酸分离，该技术是由压力驱动的新型膜分离过程，无需添加化学试剂进行预处理，盐酸回收率达70%以上，该技术能耗低、工艺流程短、操作简单，但在常温下操作，回收盐酸的浓度偏低。

周柏青[6]采用离子交换膜进行处理和分离钢铁酸洗废液, 降低了废液中Fe2+离子的含量，同时使盐酸回收率达到了90%以上，该技术优点在于，操作压力低、离子交换膜对热、酸及碱耐的受性较好，同时将透析和浓缩过程结为一体，降低了处理时间，提高了效率，但滤膜的使用寿命较短，导致处理成本偏高。

李秋菊[7]等采用两步法处理酸洗废液，首先向钢铁酸洗废液中添加少量晶种，使废液中的金属离子在晶种的导作用下，以金属氟化物的形式进行结晶、沉淀，从而回收废液中的金属离子，使废酸液中的金属杂质含量显著降低；其次采用机械方法分离金属沉淀，并向净化分离的后的酸洗废液中添加新酸，使其能够在钢铁酸洗过程中循环利用。

7种酸洗废液资源化方法
以下是7种酸洗废液资源化方法：
1. 浓缩-过滤-自然结晶法：先将硫酸废液与铁屑置于一个酸洗槽中充分反应，再将溶液加热到100℃，反应2h，再加热浓缩后自然冷却，使硫酸亚铁结
晶析出，之后由甩干机脱水烘干。

2. 浸没燃烧高温结晶法：主要原理是将煤气和空气燃烧，产生高温烟气，直接喷入废酸水，使水分蒸发，浓缩了硫酸，同时析出硫酸亚铁。

3. 蒸汽喷射真空结晶法：将废酸液用雾化效率高的喷头喷射到燃烧着的火焰上，使水分蒸发，一般可得到约35%的硫酸和部分FeSO4H2O。

4. 蒸发浓缩-冷却结晶法：利用负压蒸发浓缩废液，然后在低温下从废液中
析出硫酸亚铁结晶并得到再生硫酸。

适用于回收大型钢铁厂的酸洗废液中的硫酸亚铁和硫酸。

5. 调酸-冷冻结晶法：冷冻结晶处理硫酸酸洗废液，是通过控制硫酸亚铁从
废液中结晶的条件，使硫酸亚铁结晶分离。

6. 盐酸酸洗废液浓缩处理后可以得到FeCl2溶液或FeCl2·2H2O晶体，由
于亚铁盐不稳定，一般需要再进行氧化处理：即再用氯气将FeCl2溶液或FeC12·2H2O晶体的饱和溶液氧化，得FeC13溶液，可以作为产品出售。

由于盐酸具有挥发性，容易再生，所以在对盐酸酸洗废液进行浓缩处理的同
时，可以回收得到稀盐酸，与浓酸混合后可循环用于酸洗工艺。

也可以用萃取法再生盐酸后进行铁盐的回收。

7. 采用浓缩工艺、组合氧化等其他工艺回收铁盐。

酸洗废液中含有较高浓度的Fe，如果加入铁屑使之与酸反应，可以进一步充分利用其中的酸来提高Fe含量。

以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取帮助。

酸洗废水(废酸)具体指在轧钢、金属表面处理、电子元件制造等过程产生的一种液体废弃物，被列入《国家危险废弃物名录》。

根据其中所含化学成份的不同，酸洗废水(废酸)分为盐酸酸洗废水(酸)、硫酸酸洗废水(酸)和混酸酸洗废水(酸)三种。

其中盐酸酸洗废水(酸)含有盐酸，氯化亚铁等;硫酸酸洗废水(酸)含有硫酸和硫酸亚铁等;混酸酸洗废水(酸)含有盐酸、硫酸及相应的铁盐。

1酸洗废水(废酸)处理工艺现状1.1双极膜法双极膜法是膜分离法的一种，适合于处理酸浓度较高的酸洗废水(废酸)。

膜分离是利用膜对离子的高选择性将金属离子和酸分离的高效处理工艺，可以充分回收酸和金属盐。

常见的膜技术有双极膜、微滤、超滤、电渗析、扩散渗析、陶瓷膜、反渗透和纳滤等。

双极膜法工艺简单，投资成本低，回收率高，而且回收酸的纯度较高。

然而，与其他几种膜相比，该方法运行成本较高，并且由于膜的材质问题，会出现质子穿透阴离子交换膜的现象，从而影响回收酸的浓度和电流效率。

1.2结晶法结晶法主要包括浓缩结晶法和冷冻结晶法。

浓缩结晶法通过蒸发酸组分析出盐晶体;冷冻结晶法利用无机盐在废酸中溶解度随温度下降而降低的特性，通过低温降低金属盐的溶解度，析出盐晶体，达到酸盐分离的目的。

结晶法的优点是处理过程不需要消耗新酸，回收酸可直接用于耗酸工段;缺点是设备多、投资大、能耗高。

该方法无论在环境效益还是技术可行性方面都具有明显优势。

1.3中和法中和法是目前最普遍应用的酸洗废水(废酸)处置方法，常用的中和剂有石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰等。

采用石灰中和+三效蒸发处置工艺，以石灰石为中和剂提高废酸的pH 值，形成硫酸钙和金属氢氧化物的共沉淀，滤液经蒸发后达标排放。

石灰中和沉淀法的优点是工艺成熟、简单，出水含盐量低、水质较好;缺点是污泥量大，酸洗废水(废酸)中的金属难以回收，蒸发过程产生的废盐难以处置，所产生的二次固废综合利用难度大，对环境会产生二次污染，因此不是一种的很好的酸洗废水(废酸)处置方法。

不锈钢冷轧酸洗废水的分步处理与资源化回收不锈钢冷轧酸洗废水是指在不锈钢冷轧加工过程中，通过酸洗对钢材表面进行清洗处理所产生的废水。

由于废水含有酸性物质以及重金属等污染物，直接排放或处理不当会对环境造成严重污染。

因此，对不锈钢冷轧酸洗废水进行分步处理与资源化回收是保护环境、达到可持续发展的重要措施。

首先，不锈钢冷轧酸洗废水处理的第一步是调节pH值。

由于酸洗过程中使用的酸性溶液会使废水呈酸性，需要将废水的pH值调节到碱性范围内，以便后续处理步骤能够更好地进行。

常用的调节剂包括石灰和钠碱等。

接下来，进行沉淀处理。

废水中的重金属离子等难降解污染物需要通过沉淀过程使其沉淀下来。

这一步通常采用化学沉淀法，向废水中加入适当的沉淀剂，使污染物形成沉淀，然后通过沉淀池去除。

第三步是进行混凝固体-液分离。

经过沉淀处理后的废水除了沉淀物外还会含有溶解性污染物及其它悬浮物等。

通过混凝剂的加入，使悬浮物彼此聚合形成团块，并且与混凝剂自身形成更大的团块，从而方便后续的固液分离。

常用的混凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等。

然后，进行固液分离。

通过离心机或过滤器等设备，将废水中的固体物质与液体分离开来。

固体物质可以进一步进行处理或处置，而分离出的液体则需要进行后续的处理。

接下来，进行生物处理。

生物处理是一种利用微生物对污染物进行降解的方法。

通过向废水中注入一定量的微生物，使其降解废水中残留的有机物质等。

这一步需要建设一套完善的生物处理系统，包括生物反应器和曝气设备等。

最后，对处理后的废水进行资源化回收。

经过前面的处理步骤，废水中的污染物已经得到了有效去除，可以将处理后的废水用于冷轧酸洗等其他生产过程中提供清洗用水。

对于废水中还含有的一些有价值的物质，如钼、锌等，可以通过进一步的提取和分离技术进行回收，用于再利用。

综上所述，对不锈钢冷轧酸洗废水进行分步处理与资源化回收是一项复杂而又重要的工作。

通过逐步去除废水中的污染物，并将废水回收利用，可以减少环境污染，并最大程度地节约资源，实现可持续发展。