【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金废水处理，具体涉及一种冷轧酸洗废液的资源化利用方法。
技术介绍
1、酸洗是去除钢材表面氧化铁皮的重要手段，通常采用盐酸、硫酸等。随着酸洗过程的进行，酸液中引入大量从带钢表面带入的杂质，如固体颗粒、表面油污等，这类固体杂质污染物会在酸洗过程中在带钢表面形成划痕、影响带钢表面质量；此外，酸液中的fe离子含量逐渐升高，也会影响酸洗效率；因此，酸液在循环使用一定时间后，会以废液的形式排出，形成酸洗废液。
2、目前，处置酸洗废液的主流方法为焙烧法再生工艺，其主要原理是通过高温焙烧将酸洗废液中的铁盐分解成氧化物，同时回收酸蒸气，酸蒸气冷凝后形成可再利用的酸液。其主要工艺流程包括：1)预处理，将酸洗废液进行过滤，去除悬浮颗粒和其他杂质；2)焙烧炉加热，通常在800～1000℃温度下加热，使酸洗废液中的铁盐分解为氧化铁和酸蒸气；3)氧化物回收，分解产生的氧化物沉积在焙烧炉内或通过气流带出后回收；4)酸蒸气冷凝，分解产生的酸蒸气通过冷凝器冷却，冷凝为可再利用的酸液；5)酸液回收，冷凝后的酸液收集并进行纯化处理，得到可以再次用于生产的酸液。
3、焙烧法再生工艺技术成熟，已有多年的应用经验，可大规模地处理酸洗废液，但其缺点也很明显，主要包括：1)工艺能耗高：焙烧工艺需要在高温下操作，因此能耗较高，运营成本大；2)设备投资大，造价高：焙烧炉及其配套设备的投资较大，初期建设成本高；3)工艺流程复杂：焙烧工艺涉及高温、高压操作，需要严格控制温度、时间等操作参数，对现场操作人员的技术要求高；4)形成二次环境污染：酸洗
4、因此，针对冷轧酸洗废液的处置问题，需要更为经济、环保、简便的资源化利用方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种冷轧酸洗废液的资源化利用方法，将酸洗废液经过除杂、浓缩后净化，使其达到酸洗用酸的要求，再返回轧机进行重复利用，减少酸轧机组酸洗废液的排放和酸液的消耗。
2、为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术提供一种冷轧酸洗废液的资源化利用方法，包括以下步骤：
3、1)酸洗废液经收集进入废液收集池，在废液收集池中进行均质化调节；
4、2)均质化调节后的酸洗废液先经保安过滤器初步除杂，再经超滤膜组深度除杂，得到超滤透过液；
5、3)超滤透过液经膜蒸馏系统浓缩，得到膜蒸馏浓缩液；
6、4)膜蒸馏浓缩液先经一级螯合树脂对金属离子进行粗脱除，再经二级螯合树脂对金属离子进行精脱除，得到净化酸液，作为冷轧酸洗的酸液使用。
7、上述方案中，所述酸洗废液为利用盐酸进行带钢冷轧酸洗排出的废液，所述酸洗废液中盐酸浓度为1～5％，悬浮物浓度为100～800mg/l，fe2+浓度为500～5000mg/l，fe3+浓度为200～1000mg/l，zn2+浓度为1～10mg/l，ni2+浓度1～10mg/l，cr3+浓度为1～5mg/l。
8、上述方案中，所述均质化调节后的酸洗废液中盐酸浓度为2～4％，悬浮物浓度为300～600mg/l，fe2+浓度为3000～4000mg/l，fe3+浓度为600～800mg/l，zn2+浓度为1～10mg/l，ni2+浓度1～10mg/l，cr3+浓度为1～5mg/l。
9、上述方案中，所述保安过滤器为石英砂过滤器，其过滤精度为20～30μm，工作压力为0.4～0.6mpa，出水中悬浮物浓度＜30mg/l。
10、进一步地，所述石英砂过滤器中的滤料包括粗砂、中砂和细砂，质量比为3:(1.8～2.2):(0.9～1.2)。
11、上述方案中，所述超滤膜组采用管式超滤膜，膜材质为聚酰胺，膜孔径为1～100nm，操作温度为30～50℃，操作压力为0.6～0.8mpa，所得超滤透过液中悬浮物浓度＜2mg/l。
12、上述方案中，所述保安过滤器和超滤膜组的反冲洗水收集至废液渣收集桶，送至烧结配矿系统利用。
13、上述方案中，所述膜蒸馏系统为卷式膜蒸馏系统，膜材质为聚醚砜，膜孔径为0.2～0.5μm，进料侧温度为40～50℃，冷凝侧温度为15～30℃，工作压力为常压～0.3mpa，所得膜蒸馏浓缩液中盐酸浓度为10～15％。
14、上述方案中，所述膜蒸馏系统排出的蒸馏水作为净化水利用。
15、上述方案中，所述一级鳌合树脂的制备方法包括以下步骤：将氨基吡啶溶于n,n-二甲基乙酰胺中，再依次加入聚醚醚酮和三乙胺，加热反应，冷却后过滤洗涤，得到一级鳌合树脂。
16、进一步地，所述氨基吡啶、n,n-二甲基乙酰胺、聚醚醚酮和三乙胺的质量比为(5～10):(60～100):1:(0.01～0.05)。
17、进一步地，所述一级鳌合树脂的制备中，加热反应的加热温度为100～150℃，反应时间为10～15h。
18、上述方案中，所述一级鳌合树脂对金属离子的吸附容量为3～5mmol/g，吸附水力停留时间为40～60min，出水中fe2+浓度＜10mg/l，fe3+浓度＜10mg/l，zn2+、ni2+、cr3+的总浓度＜1mg/l。
19、上述方案中，所述二级鳌合树脂的制备方法包括以下步骤：将巯基丙醇溶于四氢呋喃中，再依次加入聚酰亚胺和四苯磺酸，加热反应，冷却后过滤洗涤，得到二级鳌合树脂。
20、进一步地，所述巯基丙醇、四氢呋喃、聚酰亚胺和四苯磺酸的质量比为(180～220):(600～800):100:(0.5～1)。
21、进一步地，所述二级鳌合树脂的制备中，加热反应的加热温度为100～130℃，反应时间为4～8h。
22、上述方案中，所述二级鳌合树脂对金属离子的吸附容量为2～3mmol/g，吸附温度为20～40℃，吸附时间为1～1.5h，所得净化酸液中fe2+浓度＜2mg/l，fe3+浓度＜2mg/l，zn2+、ni2+、cr3+的总浓度＜0.5mg/l。
23、上述方案中，所述一级鳌合树脂和二级鳌合树脂吸附饱和后，排入废液渣收集桶，送至烧结配矿系统利用。
24、上述方案中，所述废液渣收集桶收满后，定期送到烧结配矿系统进行利用，烧结配矿过程中需要加入一定的润湿水，收集的反冲洗水可以起到润湿水的作用，而收集的废弃鳌合树脂其成分为有机物，可以在烧结配矿中作为燃料部分替代碳粉，废弃鳌合树脂中吸附的铁作为烧结矿原料加以利用。
25、本专利技术的技术构思是：
26、本专利技术首先收集冷轧酸洗废液，并进行初步的调节，以满足后段工艺的要求；然后经过保安过滤器和超滤膜组除杂，保安过滤器可以将酸洗废液中的诸如肉眼可见的颗粒状物质去除，超滤膜组将酸洗废液中含有的超细颗粒物去除；再进入膜蒸馏系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述氨基吡啶、N,N-二甲基乙酰胺、聚醚醚酮和三乙胺的质量比为(5～10):(60～100):1:(0.01～0.05)；所述一级鳌合树脂制备时的加热温度为100～150℃，反应时间为10～15h。
3.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述巯基丙醇、四氢呋喃、聚酰亚胺和四苯磺酸的质量比为(180～220):(600～800):100:(0.5～1)；所述二级鳌合树脂制备时的加热温度为100～130℃，反应时间为4～8h。
4.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述酸洗废液中盐酸浓度为1～5％，悬浮物浓度为100～800mg/L，Fe2+浓度为500～5000mg/L，Fe3+浓度为200～1000mg/L，Zn2+浓度为1～10mg/L，Ni2+浓度1～10mg/L，Cr3+浓度为1～5mg/L；经均质化调节后的酸洗废液中盐酸浓度为2～4％，悬浮物浓度为30
5.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述保安过滤器为石英砂过滤器，其过滤精度为20～30μm，工作压力为0.4～0.6MPa，出水中悬浮物浓度＜30mg/L。
6.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述超滤膜组采用管式超滤膜，膜材质为聚酰胺，膜孔径为1～100nm，操作温度为30～50℃，操作压力为0.6～0.8MPa，所得超滤透过液中悬浮物浓度＜2mg/L。
7.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述膜蒸馏系统为卷式膜蒸馏系统，膜材质为聚醚砜，膜孔径为0.2～0.5μm，进料侧温度为40～50℃，冷凝侧温度为15～30℃，工作压力为常压～0.3MPa，所得膜蒸馏浓缩液中盐酸浓度为10～15％。
8.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述一级鳌合树脂对金属离子的吸附容量为3～5mmol/g，吸附水力停留时间为40～60min，出水中Fe2+浓度＜10mg/L，Fe3+浓度＜10mg/L，Zn2+、Ni2+、Cr3+的总浓度＜1mg/L。
9.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述二级鳌合树脂对金属离子的吸附容量为2～3mmol/g，吸附温度为20～40℃，吸附时间为1～1.5h，所得净化酸液中Fe2+浓度＜2mg/L，Fe3+浓度＜2mg/L，Zn2+、Ni2+、Cr3+的总浓度＜0.5mg/L。
10.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述保安过滤器和超滤膜组的反冲洗水收集至废液渣收集桶，所述一级鳌合树脂和二级鳌合树脂吸附饱和后排入废液渣收集桶，所述废液渣收集桶收满后，定期送至烧结配矿系统进行利用。
...【技术特征摘要】
1.一种冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述氨基吡啶、n,n-二甲基乙酰胺、聚醚醚酮和三乙胺的质量比为(5～10):(60～100):1:(0.01～0.05)；所述一级鳌合树脂制备时的加热温度为100～150℃，反应时间为10～15h。
3.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述巯基丙醇、四氢呋喃、聚酰亚胺和四苯磺酸的质量比为(180～220):(600～800):100:(0.5～1)；所述二级鳌合树脂制备时的加热温度为100～130℃，反应时间为4～8h。
4.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述酸洗废液中盐酸浓度为1～5％，悬浮物浓度为100～800mg/l，fe2+浓度为500～5000mg/l，fe3+浓度为200～1000mg/l，zn2+浓度为1～10mg/l，ni2+浓度1～10mg/l，cr3+浓度为1～5mg/l；经均质化调节后的酸洗废液中盐酸浓度为2～4％，悬浮物浓度为300～600mg/l，fe2+浓度为3000～4000mg/l，fe3+浓度为600～800mg/l，zn2+浓度为1～10mg/l，ni2+浓度1～10mg/l，cr3+浓度为1～5mg/l。
5.根据权利要求1所述的冷轧酸洗废液的资源化利用方法，其特征在于，所述保安过滤器为石英砂过滤器，其过滤精度为20～30μm，工作压力为0.4～0.6mpa，出水中悬浮物浓度＜3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘尚超，韩艳，李名钢，刘璞，舒纯，贺琨，俞琴，汪颖，李慧敏，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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