本發(fā)明涉及環(huán)保節(jié)能再生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼鐵熱浸鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋼鐵鍍鋅防腐生產(chǎn)及加工，浸漬助鍍液是工件完成熱浸鍍鋅之前的所有鍍前處理工序中最重要的處理工序；很多采用“氯化鋅+氯化銨”復合鹽水溶液的助鍍液，因該處理方法效率高、簡單、徹底；保證工件表面在熱浸鍍鋅中形成完整的zn-fe合金層，極大延長鋼鐵產(chǎn)品壽命及安全性能；但是工件在助鍍液中浸漬時會帶入表面黏附的殘留鐵鹽、鹽酸及與助鍍液循環(huán)反應生成鐵鹽，而當助鍍液中鐵離子含量超過5g/l時，會與鋅液反應生成鋅渣，大幅增加鋅耗成本，同時鍍鋅工件表面鍍層疏松，無法保證鍍鋅質(zhì)量。所產(chǎn)生的大量助鍍廢液形成嚴重的環(huán)保問題，不易無害化處理，而且傳統(tǒng)處理費用極高。在廢助鍍液貯藏、轉(zhuǎn)運過程中形成嚴重的安全問題。

現(xiàn)有的助鍍液中鐵鹽處理方法有（《鋼鐵熱鍍鋅工藝生產(chǎn)技術(shù)實踐應用》技術(shù)問答1000例，作者：馬樹森徐言東袁華朋溫洪新等，出版社：西南交通大學2016.5）：

1、倒槽除鐵法：在助鍍液中加入氨水、過氧化氫（h2o2），生成氫氧化鐵(（te(oh)3）沉淀除鐵；實踐證明經(jīng)過這樣處理可以除鐵，但同時處理過程中鋅離子也能被沉淀下來，必須要補充鋅離子，增加鍍鋅生產(chǎn)消耗；處理過程中還消耗氨水及雙氧水，產(chǎn)生循環(huán)氫氧化鐵污泥。

2、在線除鐵法：將助鍍液連續(xù)不斷的抽入除鐵設(shè)備中，利用強氧化劑，如高錳酸鉀（kmno3）、氯酸鉀（kclo3）、次氯酸鈉（naclo）、雙氧水或空氣等，將二價鐵氧化成三價鐵沉淀分離；都需消耗化工產(chǎn)品，同時循環(huán)生成污泥。

上述兩者回收利用系統(tǒng)均是采用添加危化品進行化學反應，將助鍍液中的鐵離子反映生成氫氧化鐵沉降下來進行除鐵，凈化成本高，提取效率低，同時再次生成污泥需要環(huán)保處理，也沒有采取利用鍍鋅鋅灰及鍍鋅生產(chǎn)煙道廢熱熱源。。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種在利用常規(guī)、常見低位余熱熱能下，把兩種廢物巧妙結(jié)合，是綠色環(huán)保、節(jié)能利用的工藝系統(tǒng)，以降低鋼鐵鍍鋅防腐生產(chǎn)及加工用助鍍液（氯化銨+氯化鋅復合鹽水溶液）的生產(chǎn)制造成本和消耗，強化資源再生，消除環(huán)保隱患。

一種鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)，包括換熱器、真空-汽液分離器、中和槽、置換反應沉降槽，所述換熱器的進水口通過水泵連接有流體熱源，換熱器與真空-汽液分離器連接，真空-汽液分離器的排汽口通過真空抽吸泵與中和槽連接，真空-汽液分離器的排水口還與置換反應沉降槽連接，所述流體熱源具體為利用鍍鋅設(shè)備排出的煙道廢氣加熱后的熱水，所述置換反應沉降槽及中和槽還加入鍍鋅產(chǎn)生固廢鋅灰。

優(yōu)選的，所述鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)管道與設(shè)備設(shè)置有多個壓力、溫度、液位傳感器，并設(shè)有集中控制柜配置微處理器、輸入輸出設(shè)備、顯示器等對處理系統(tǒng)進行自動控制調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述熱水儲存在熱水箱內(nèi)，所述熱水箱內(nèi)還設(shè)有電加熱裝置。

優(yōu)選的，所述置換反應沉降槽加入鍍鋅鋅灰，置換反應生成氯化鋅及鐵粉。

優(yōu)選的，所述中和槽加入鍍鋅鋅灰，中和反應生成氯化鋅溶液。

一種鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理方法，包括如下步驟：

（1）利用生產(chǎn)系統(tǒng)中鍍鋅設(shè)備的一些煙道廢氣給熱水箱內(nèi)的水加熱，

儲水箱內(nèi)還設(shè)置有電加熱裝置，加熱后的熱媒，即熱水經(jīng)過換熱器給鋼鐵鍍鋅使用后含鐵廢助鍍液加熱。

廢助鍍液主要成分：鹽酸（hcl）氯化亞鐵（fecl2）氯化鋅（zncl）氯化銨（nhcl）水（h2o）

鍍鋅鋅灰主要成分：鋅（zn）氧化鋅（zno）氯化鋅（zncl2）

（2）加熱后的助鍍液通入到真空-汽液分離器中，在負壓下低溫進行汽液分離，氣態(tài)的蒸汽、揮發(fā)氣進入到真空抽吸泵內(nèi)吸收為純凈稀氯化銨及稀鹽酸。

水物理特性：在-0.09mp時，水的沸點65℃

（3）真空抽吸泵內(nèi)吸收為純凈稀氯化銨及鹽酸排入中和槽，加入鍍鋅產(chǎn)生鋅灰與鹽酸中和反應生成氯化鋅，形成鍍鋅生產(chǎn)系統(tǒng)使用的助鍍液。

中和反應式：2hcl+zno=zncl2+h2o

2hcl+zn=zncl2+h2↑

（4）真空-汽液分離器內(nèi)經(jīng)濃縮后的助鍍液經(jīng)排水口排入到置換反應沉降槽中加入鍍鋅產(chǎn)生鋅灰進行置換反應，經(jīng)沉降排出純凈的氯化鋅清液，為鍍鋅生產(chǎn)系統(tǒng)的助鍍液使用，沉降排出的鐵粉出售處理。

置換反應式：zn+fecl2=zncl2+fe↓

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明基于物理及化學方法，優(yōu)化了現(xiàn)有的助鍍液回收工藝布局，熱能利用、分離、吸收以及凈化助鍍液設(shè)備緊湊，工藝精巧、安全，采用負壓下低溫蒸餾-揮發(fā)法將氣態(tài)的純凈的氯化銨液、稀鹽酸與含有雜質(zhì)的助鍍液分離開來，稀鹽酸經(jīng)鋅灰中和后形成純凈氯化鋅液，剩下來的濃縮助鍍液經(jīng)置換反應沉降槽加入鍍鋅鋅灰置換反應生成氯化鋅清液鍍鋅生產(chǎn)回用，沉降所得鐵粉出售，上述純凈氯化銨和氯化鋅溶液（助鍍液）及置換反應沉降（金屬鐵）均可循環(huán)利用，整個工藝實現(xiàn)了環(huán)保凈化、節(jié)能減排以及資源再生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)的流程圖。

圖2為本發(fā)明中置換反應沉降槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中和槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-換熱器，2-真空-汽液分離器，3-真空抽吸泵，4-中和槽，5-置換反應沉降槽，6-水泵，7-助鍍液泵，8-電磁閥，9-液位傳感器，10-溫度傳感器，11-壓力傳感器，12-水加熱器，13-輔助加熱器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1至圖3所示，一種鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)，包括換熱器1、真空-汽液分離器2、真空抽吸泵3、中和槽4和置換反應沉降槽5，所述換熱器1的進水口通過水泵6連接有流體熱源，換熱器1與真空-汽液分離器2連接，真空-汽液分離器2的排汽口通過真空抽吸泵3與中和槽4連接，真空-汽液分離器2的排水口還與置換反應沉降槽5連接，所述流體熱源具體為利用鍍鋅設(shè)備排出的煙道廢氣加熱后的熱水，所述置換及中和反應物質(zhì)加入的是鍍鋅產(chǎn)生的鋅灰。

在本實施例中，所述置換反應槽5由濃縮助鍍液入口14、置換反應區(qū)15（內(nèi)加入鋅灰固廢）、固液分離沉降區(qū)17、純凈氯化鋅清液出口16、金屬鐵排出口18組成。

在本實施例中，所述中和槽4由吸收形成氯化銨及鹽酸進口19、中和反應區(qū)（內(nèi)加入鋅灰固廢）20、純凈助鍍液出口21組成。

在本實施例中，所述熱水儲存在水加熱器12內(nèi)，所述輔助加熱器13內(nèi)設(shè)有電加熱裝置。

在本實施例中，所述電機熱裝置具體為電加熱管，所述電加熱管的形狀為盤管式。

此外，所述鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有多個壓力傳感器11、溫度傳感器10、液位傳感器9，電磁閥8等，通過微處理器與顯示器連接，用于鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)進行控制、監(jiān)測、運行，確保鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理系統(tǒng)高度自動化運行。

本發(fā)明還公開了一種鋼鐵鍍鋅助鍍液自凈化環(huán)保處理方法，包括如下步驟：

（1）利用生產(chǎn)系統(tǒng)中鍍鋅設(shè)備的一些煙道廢氣給水加熱器12內(nèi)的水加熱，具體可通過相應的換熱器進行加熱，輔助加熱器內(nèi)還設(shè)置有電加熱裝置13，以備需要的時候使用，加熱后的熱媒，即熱水經(jīng)過換熱器1給鋼鐵鍍鋅防腐生產(chǎn)及加工所用助鍍液除鐵加熱；

（2）加熱后的助鍍液通入到真空-汽液分離器2中進行汽液分離，氣態(tài)的蒸汽進入到真空抽吸泵3內(nèi)吸收為液態(tài)的純凈稀氯化銨及鹽酸，進入到中和槽4中加入鋅灰進行中和反應制得純凈的助鍍液（氯化鋅、氯化銨溶液）以備鍍鋅生產(chǎn)使用，真空-汽液分離器2內(nèi)液態(tài)的助鍍液經(jīng)排水口排入到置換反應沉降槽5中進行置換反應，生成氯化鋅溶液補充加入助鍍液生產(chǎn)使用；

（3）所述步驟（2）中置換反應后產(chǎn)生的金屬鐵沉降過濾出來，作為煉鐵資源再次處理。

基于上述，本發(fā)明基于物理及化學方法，優(yōu)化了現(xiàn)有的助鍍液回收工藝布局，熱能利用、危廢處理利用、分離、吸收，本發(fā)明凈化助鍍液設(shè)備緊湊、工藝精巧、采用工程塑料、無特種設(shè)備及污染物，采用蒸餾法將氣態(tài)的純凈的氯化銨液、稀鹽酸與含有雜質(zhì)的助鍍液液分離開來，稀鹽酸與鋅灰中和反應后形成純凈助鍍液，剩下來的液態(tài)助鍍液液經(jīng)置換反應沉降槽5置換反應后，形成純凈的氯化鋅溶液，上述純凈助鍍液和金屬鐵均可循環(huán)利用，整個工藝實現(xiàn)了環(huán)保凈化、節(jié)能減排以及資源再生。

由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。