專利名稱：酸洗廢液的處理方法
技術領域：
本發明涉及酸洗廢液的處理方法，尤其是降低酸洗廢液中二氧化硅濃度的處理方法。
在鋼的加工中，通常使用稱為酸洗液的濃硫酸或濃鹽酸一類的溶液去除軋制過程中產生的表面鋼渣。處理這類酸洗廢液會造成明顯的環境污染。
通常需要從酸洗廢液中去除的各種物質中的一種是二氧化硅。迄今都是使用化學沉淀法去除二氧化硅，但這種化學沉淀法既花錢又費時間。
本發明的目的在于使用一種低廉的物理分離法，從酸洗廢液中去除懸浮的和膠質的二氧化硅。
在本發明方法中，酸洗廢液或濃縮酸洗廢液的處理方法是，首先按濃度為20-100ppm添加一種絮凝劑，該絮凝劑對酸洗溶液是一種較好的陰離子或陽離子聚合物，可使酸洗溶液中的懸浮或膠質二氧化硅，在約15分鐘到1小時期間內絮凝成粒徑約為0.5-2.0微米的小團塊。再次向酸洗溶液中添加這種較好的陰離子或陽離子聚合物的絮凝劑，直到二次絮凝劑在酸洗溶液中的濃度達到5-30ppm，并且懸浮或膠質二氧化硅再經過約15分鐘到1小時進一步絮凝成粒徑約為25-100微米的小團塊。通過過濾或其它物理分離技術從酸洗溶液中去除上述絮凝物。
可參照附圖
進一步說明本發明方法，該附圖是實施本發明方法的優選實施例裝置的示意圖。
除非另有規定，所有濃度都按重量計量。參看附圖，顯而易見包含鹽酸和含二氧化硅等各種雜質的濃縮酸洗液通過管道10被輸往沉淀槽12。該沉淀槽由第一沉淀室14、第二沉淀室20、第三沉淀室26和第四沉淀室32組成。第一沉淀室14裝備了一個攪拌器16并用隔板18同第二沉淀室20分開。第二沉淀室20也裝備了一個攪拌器22并用隔板24同擴大了的第三沉淀室26分開，第三沉淀室26沒有裝備攪拌器但設有一抬起的中間隔板28，并用隔板30同第四沉淀室32分開。將來自槽34的絮凝劑供入第一沉淀室、它是通過管道36用泵38輸送，并與通過管道40輸入的稀釋水進行混合。通過管道42將聚合物和稀釋水輸入第一沉淀室。將來自槽44的絮凝劑供入第二沉淀室，它是通過管道46用泵48輸送，并與通過管道50輸入的稀釋水進行混合，其后通過管道52將絮凝劑和稀釋水輸入第二沉淀室。
通過管道10輸入的濃縮酸洗液溫度通常約為200°F。槽34中的絮凝劑最好是一種低分子量的陽離子聚合物，其平均分子量可為2，000-10，000。一種適宜的聚合物是聚胺，可從Calgon公司買到，產品代號為CA-289。最好對聚合物進行稀釋，以使得管道42內的聚合物濃度約為0.1%，而第一沉淀室14內的聚合物濃度約為20-100ppm。第一沉淀室14內酸洗液溫度也最好在150°-200°F范圍內，約為200°F更好，用攪拌器16對酸洗液連續進行攪拌。經過約15分鐘到1小時后，第一沉淀室14內的已稀釋了的酸洗液被輸送到第二沉淀室20，并在其內同來自槽44的絮凝劑混合。這種絮凝劑最好是一種高分子量的陰離子聚合物，其平均分子量為1，000，000-20，000，000。它的一種適宜實例是Calgon公司銷售的聚合電解質，產品代號為POL EZ7736。按一定的比例同稀釋水一起添加上述聚合物，以使得管道52內的聚合物濃度約為0.1%，而第二沉淀室20內的聚合物濃度約為5-30ppm，第二沉淀室內酸洗液的溫度也最好在150°-200°F范圍內，約為200°F更好。酸洗液在第二沉淀室內用攪拌器22連續進行攪拌并存留約15分鐘到1小時后，通過第三沉淀室將酸洗液輸往第四沉淀室。
已經發現在上述條件下，酸洗溶液中的懸浮和膠質二氧化硅開始在第一沉淀室內絮凝成中間溶液(THe Solution on average)，在第一沉淀室內存留約15分鐘到1小時懸浮和膠質二氧化硅將形成粒徑約為0.5-2.0微米、最好是1微米的針狀絮凝物。還發現這種絮凝作用將在第二沉淀室內繼續發展，在第一沉淀室內產生的這種含有針狀絮凝物的溶液輸入第二沉淀室后15分鐘到1小時，將出現粒徑為25-100微米、最好是50微米的含二氧化硅絮凝物。在第二沉淀室內存留上述平均時間后，該溶液被輸入第三沉淀室26。
通過管道54將酸洗液連同這些絮凝物從沉淀槽輸入多級過濾裝置56。顯而易見，酸洗液向上流過第一級過濾器58，由此通過管道60酸洗液向下被輸送到第二級過濾器62的下端，并向上流過管道64，在此酸洗液再次被輸送到第三級過濾器66的下端，并從第三級過濾器的頂部通過管道68流到烘烤機以進行進一步處理。在過濾裝置中，將在沉淀槽內產生的含二氧化硅絮凝物大量排出，以使得輸送到烘烤機內的酸洗液中二氧化硅最終濃度小于15ppm。
還顯而易見，某些微量雜質如鈣、鋁、鉀、鉻和鎳會被吸收/吸附在含二氧化硅的絮凝物上，從而降低這些雜質的最終濃度。
參照以下實施例進一步說明本發明的方法。除非另有說明，所有濃度都按重量計量。
實施例1在15分鐘內，將100ml的酸洗廢液同CALGON CA-289以60mg/l的比例快速混合。然后以12mg/l的比例添加CALGON POL EZ7736，混合物持續攪拌20分鐘。將上述溶液過濾。HCl、FeCl2和二氧化硅的初始濃度和最終濃度表示在以下表Ⅰ內。
實施例2用濃縮酸洗廢液重復實施例1的試驗。HCl、FeCl2和二氧化硅的初始濃度和最終濃度表示在以下表Ⅱ內。
實施例3
以40mg/l的比例將CALGON CA-289添加入流量為30加侖/分的濃縮酸洗廢液中，在沉淀室內攪拌30分鐘，隨后添加CAL-GON POL EZ7736快速攪拌30分鐘進行處理，處理結果表示在表Ⅲ內。
表ⅠHCl(%) FeCl2(%) SiO2(ppm)未處理過的酸洗廢液 2.4 21.2 55已處理和過濾過的 2.4 21.2 18酸洗廢液表ⅡHCl(%) FeCl2(%) SiO2(ppm)未處理過的濃縮 7.8 28.2 42酸洗廢液已處理和過濾過 7.8 28.2 15的濃縮酸洗廢液表ⅢHCl(%) FeCl2(%) SiO2(ppm)未處理過的濃縮 8.2 29.8 52酸洗廢液已處理和過濾過 8.2 29.2 12的濃縮酸洗廢液
權利要求
1.一種酸洗廢溶液的處理方法，該方法包括以下步驟(a)向酸洗溶液中添加一種絮凝劑；(b)使酸洗液中至少某些二氧化硅開始絮凝；(c)再次向酸洗溶液中添加絮凝劑；(d)使步驟(b)內產生的含二氧化硅絮凝物的粒徑增大；(e)使用物理方法將步驟(d)內產生的絮凝物同酸洗溶液分開。
2.權利要求1的方法，其中在步驟(a)內添加的絮凝劑選自于陰離子聚合物和陽離子聚合物。
3.權利要求2的方法，其中在步驟(c)內添加的絮凝劑選自于陰離子聚合物和陽離子聚合物。
4.權利要求3的方法，其中在步驟(c)內添加的聚合物同在步驟(a)內添加的聚合物相同。
5.權利要求3的方法，其中在步驟(c)內添加的聚合物不同于在步驟(a)內添加的聚合物。
6.權利要求2的方法，其中在步驟(a)以前已經完成了用水稀釋絮凝劑的附加步驟。
7.權利要求2的方法，其中在步驟(a)內添加聚合物使其在酸洗溶液內的濃度約為20-100ppm。
8.權利要求2的方法，其中在步驟(a)內向酸洗溶液內添加的聚合物是一種低分子量的陽離子聚合物。
9.權利要求3的方法，其中在步驟(c)內添加聚合物使其在酸洗溶液內的濃度約為5-30ppm。
10.權利要求3的方法，其中在步驟(c)內向酸洗溶液內添加的聚合物是一種高分子量的陰離子聚合物。
11.權利要求2的方法，其中在步驟(a)內向酸洗溶液內添加的聚合物的平均分子量約為2，000-10，000。
12.權利要求3的方法，其中在步驟(c)內向酸洗溶液內添加的聚合物的平均分子量約為1，000，000-20，000，000。
13.權利要求1的方法，其中在步驟(b)內產生粒徑約為0.5-2.0微米的含二氧化硅絮凝物。
14.權利要求13的方法，其中在步驟(b)內產生粒徑約為1微米的含二氧化硅絮凝物。
15.權利要求13的方法，其中在步驟(b)內大約在15分鐘到1小時內開始產生絮凝物。
16.權利要求1的方法，其中在步驟(d)內產生粒徑約為25-100微米的絮凝物。
17.權利要求16的方法，其中在步驟(d)內產生粒徑約為50微米的絮凝物。
18.權利要求16的方法，其中在步驟(d)內大約在15分鐘到1小時內產生絮凝物。
19.權利要求1的方法，其中在步驟(e)內使用過濾法將絮凝物直接同酸洗溶液分開。
20.權利要求1的方法，其中酸洗溶液的溫度保持在約150°-200°F。
21.權利要求1的方法，其中二氧化硅是懸浮二氧化硅。
22.權利要求1的方法，其中二氧化硅是膠質二氧化硅。
23.權利要求1的方法，其中待處理的溶液是一種濃縮酸洗廢溶液。
24.權利要求1的方法，其中選自于鈣、鋁、鉀、鉻和鎳的微量雜質也從酸洗溶液中被排出。
全文摘要
一種處理酸洗廢液的方法包括以下步驟(a)向酸洗溶液內添加絮凝劑；(b)使酸洗溶液內至少某些二氧化硅開始絮凝；(c)再次向酸洗溶液內添加絮凝劑；(d)使在步驟(b)內產生的含二氧化硅的絮凝物的粒徑增長；(e)使用物理方法將步驟(d)內產生的絮凝物同酸洗溶液分開。
文檔編號B01D21/01GK1082121SQ9310031
公開日1994年2月16日 申請日期1993年1月9日 優先權日1992年7月10日
發明者S·C·瓦德哈萬 申請人:S·C·瓦德哈萬