处理刷洗水的晶种制备方法技术

本发明专利技术公开了一种处理刷洗水的晶种制备方法，属于工业三废回收利用领域。所述处理刷洗水的晶种制备方法包括配制或准备含二价铁离子的溶液、调节溶液pH、加双氧水反应、静置陈化等步骤；本发明专利技术优选使用硫酸亚铁配制溶液，硫酸亚铁在常温条件下利用原位合成制得四氧化三铁晶种，有无定型的特点，晶格存在缺陷、活性强，在实施应用中能高效除去刷洗水中的金属离子，回收镍铬铁晶矿，可有效解决现有技术无法有效对不锈钢酸洗刷洗水资源化利用的问题。

【技术实现步骤摘要】
处理刷洗水的晶种制备方法
本专利技术属于工业三废回收利用领域，涉及一种工业废液的回收利用，具体涉及一种处理刷洗水的晶种制备方法。
技术介绍
不锈钢酸洗的目的主要是除去在加热、轧制过程产生的氧化铁皮，及其他表面缺陷，我国热轧不锈钢酸洗大部分采用硫酸酸洗十混酸酸洗，酸洗线在硫酸洗槽与混酸洗槽、混酸洗槽与钢卷收集之间设有辊刷洗和清洗段，目的是除去出槽钢板表面酸洗产生的沉积物及冲掉带出的酸液。不锈钢酸洗主要产生两种废液，一是酸洗段产生的废酸，另一种是清洗段产生的刷洗水。刷洗水是不锈钢酸洗过程排出的废液之一，与同样排出的浓废酸相比，具有水量大、游离酸和金属离子含量低的特点，是污染程度较轻的弱酸性废水。目前，处理刷洗水的方法主要是将废酸与刷洗水混合后，通过石灰中和沉淀处理，中和沉淀会产生大量酸泥和滤水，铬以三价氢氧化物沉淀在酸泥中，其单体存在的三价氢氧化铬在空气中会氧化成六价，堆放时成危险固废，对环境造成很大的污染。刷洗水中游离酸、金属离子等含量低，但排放量大，是容易处理的稀酸水。将刷洗水混入游离酸、金属离子含量高的废酸，使刷洗水也只能一并按废酸处理，即加大了废酸处理量，也增加了处理成本，药剂费用较高；大量水虽可达标排放，但浪费了水资源。将刷洗水与浓废酸分类处理，可避免刷洗水与浓废酸混合时刷洗水也成为难处理的废酸液。分类单独处理污染程度较清的刷洗水使相应的水处理成本降低，有利于水、酸分别有针对性的进行资源回收。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术无法有效对不锈钢酸洗刷洗水资源化利用的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，提供处理刷洗水的晶种制备方法，该方法制备的晶种可以有效对不锈钢酸洗刷洗水进行资源化利用，该方法包括如下步骤：a.配制或准备含二价铁离子的溶液；b.向步骤a得到的溶液中，加入pH调节剂，调节溶液的pH稳定在8-9；c.向步骤b得到的溶液中，加入转化剂，直至溶液由兰绿色变成黑色；d.将步骤c得到的溶液静置陈化，得到含四氧化三铁晶种的晶种液。上述步骤a中，配制或准备含二价铁离子的溶液为硫酸亚铁溶液。进一步的是，上述硫酸亚铁溶液浓度为20-25％。上述步骤b中，pH调节剂指碳酸钠和氢氧化钠中的至少一种。进一步的是，上述pH调节剂为浓度25-35％的氢氧化钠溶液。上述步骤c中，转化剂是指氧气、空气和双氧水中的至少一种。上述步骤b和c，均在搅拌条件下进行。将上述步骤d得到的晶种液过滤，得到四氧化三铁晶种。本专利技术所制得的四氧化三铁晶种利用二价铁原位合成，其无定型、具有晶体缺陷和高反应活性。本专利技术的有益效果是：以四氧化三铁为主要成份的磁铁矿，轧钢生产形成的四氧化三铁铁皮因结晶完整，活性低，不能在刷洗水中以其为晶核诱导铁、铬结晶，因而无法用于做晶种。常规用硫酸亚铁制四氧化三铁时，以三氧二铁做配合料，需要的反应温度在100℃以上，反应时间长，生成的四氧化三铁结晶完整、结构紧密、颗粒较大、活性低，也不适宜做晶种。本专利技术提供处理刷洗水的晶种制备方法，创造性的用硫酸亚铁在常温条件下利用原位合成制得四氧化三铁晶种，有无定型的特点，晶格存在缺陷，颗粒微细，分散性能好，活性强。制备晶种使用的材料纯净，无其它污染物带入，且晶种在常温下制备，反应时间短，无加热所需的能源消耗，制备成本低。本专利技术可以与现有的酸洗工艺以及酸洗废液处理工艺良好衔接，所制得的四氧化三铁晶种在实施应用中能高效除去刷洗水中的金属离子，在刷洗水体系中，晶种成为刷洗水中的外加晶核，水中铁离子、铬离子趋附晶核结晶长大成晶粒，加氢氧化钠调pH，镍成氢氧化镍与已成晶粒的含铬铁的尖晶石共沉淀，过滤后得到的固体物是镍铬铁晶矿，省去还原剂、絮凝剂费用。本专利技术制得的晶种在应用中不产生酸泥，将省去酸泥再处置费；并且用此晶种处理刷洗水时诱导沉淀物的总金属品位高，对再生水无污染，回收的再生水、镍铬铁晶矿有价值，成正收益。具体实施方式本专利技术的技术方案，具体可以按照以下方式实施。处理刷洗水的晶种制备方法，包括如下步骤：a.配制或准备含二价铁离子的溶液；b.向步骤a得到的溶液中，加入pH调节剂，调节溶液pH稳定在8-9；c.向步骤b得到的溶液中，加入转化剂，直至溶液由兰绿色变成黑色；d.将步骤c得到的溶液静置陈化，得到含四氧化三铁晶种的晶种液。上述步骤a中，含二价铁离子的溶液中其它物质不得影响后续四氧化三铁晶种的生成。优选的是，步骤a中含二价铁离子的溶液为配制或准备的硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液可以是配制或购买的纯净的硫酸亚铁溶液，也可以采用其它硫酸亚铁工业废料，如钛白粉工艺中得到的硫酸亚铁废渣，但本领域技术人员可以理解的是，溶液中其它物质不应该影响后续四氧化三铁晶种的生成。因固体硫酸亚铁来源广、价格低、方便运输、且无其它污染物，因此本专利技术技术方案优选硫酸亚铁为原料，配制硫酸亚铁溶液。配制的硫酸亚铁溶液浓度过高，会影响后续反应中颜色观察；浓度过低，在使用时为了达到效果会引入过多的水，因此优选的是，步骤a中配制的硫酸亚铁溶液浓度为20-25％。上述步骤b中，pH调节剂指碳酸钠和氢氧化钠中至少一种，pH调节剂的作用是调整反应体系的pH，氢氧化钠在反应过程中不产生二氧化碳气体逸出，因此本专利技术技术方案优选氢氧化钠为pH调节剂。为了节约成本，提高反应效率，因此优选的是，上述pH调节剂为浓度25-35％的氢氧化钠溶液。上述步骤c中，转化剂是指氧气、空气和双氧水中至少一种，作用是使二价铁转化为三价铁，因双氧水参与反应速度快，反应终点易控，因此本专利技术技术方案优选双氧水为转化剂。为加快反应速率，使反应更加充分，因此优选的是，上述步骤b和c，均在搅拌条件下进行。将上述步骤d得到的晶种液过滤，得到四氧化三铁晶种。现有的以四氧化三铁为主要成份的磁铁矿和以三氧化二铁做配合料生成的四氧化三铁，由于结晶完整、活性低，无法作为晶种。本专利技术所制得的四氧化三铁晶种是利用二价铁原位合成的四氧化三铁晶种，原位合成所指的是，在氧化亚铁的单一组成体系中，生成四氧化三铁所需的三氧化二铁不是来源于外加物，而是由氧化亚铁体系内的氧化亚铁氧化生成，因此本专利技术制得的晶种有无定型的特点，晶格存在缺陷并具有高活性、颗粒微细且易分散。下面通过实际的例子对本专利技术的技术方案和效果做进一步的说明。实施例用100g硫酸亚铁加入到400ml水中，搅拌使硫酸亚铁溶解，溶液pH5.5，边搅拌边用30％的氢氧化钠调节pH至8。然后间歇式缓慢地向溶液中加双氧水，间歇式指双氧水加入溶液，瞬间液面颜色变红，表明已有二价铁转变为三价铁，此时停止加双氧水，搅拌条件下红色液体与兰绿色亚铁母液反应，表面红色消失，再加双氧水，反复操作，至溶液颜色由兰绿变成黑色为止。停止搅拌，静置2小时后沉淀的固体即为四氧化三铁晶种，使用时搅拌均匀，所得溶液为四氧化三铁晶种液。本实施例提供了三组采用本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.处理刷洗水的晶种制备方法，其特征在于包括如下步骤：/na.配制或准备含二价铁离子的溶液；/nb.向步骤a得到的溶液中，加入pH调节剂，调节溶液pH稳定在8-9；/nc.向步骤b得到的溶液中，加入转化剂，直至溶液由兰绿色变成黑色；/nd.将步骤c得到的溶液静置陈化，得到含四氧化三铁晶种的晶种液。/n

【技术特征摘要】
1.处理刷洗水的晶种制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a.配制或准备含二价铁离子的溶液；
b.向步骤a得到的溶液中，加入pH调节剂，调节溶液pH稳定在8-9；
c.向步骤b得到的溶液中，加入转化剂，直至溶液由兰绿色变成黑色；
d.将步骤c得到的溶液静置陈化，得到含四氧化三铁晶种的晶种液。


2.根据权利要求1所述的处理刷洗水的晶种制备方法，其特征在于：步骤a中，含二价铁离子的溶液为硫酸亚铁溶液。


3.根据权利要求2所述的处理刷洗水的晶种制备方法，其特征在于：所述硫酸亚铁溶液浓度为20-25％。


4.根据权利要求1所述的处理刷洗水的晶种制备方法，其特征在于：步骤b中，pH调节剂为碳酸钠和氢氧化钠中...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅卫东，
申请(专利权)人：梅征，
类型：发明
国别省市：四川;51