本發(fā)明涉及鋼鐵酸洗廢液處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用微波輔助快速處理鋼鐵鹽酸酸洗廢液的方法。
背景技術(shù)：
酸洗處理是清潔金屬表面、改善鋼材表面結(jié)構(gòu)及對表面進(jìn)行處理等鋼材生產(chǎn)和加工中不可或缺的工藝過程。通過酸洗處理，可以清除軋制過程中在鋼材表面產(chǎn)生的氧化鐵，提高鋼材表面質(zhì)量，但也會隨之產(chǎn)生大量的酸洗廢液，隨著鋼鐵工業(yè)以及表面處理行業(yè)的發(fā)展，其排放量越來越大，我國每年排放量近百萬立方米。鋼鐵酸洗廢液中一般含有0.05—5g/l的氫離子和60—250g/l的亞鐵離子，已被各國作為危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理，如美國將其列入《資源保護(hù)與再生法案》，我國將pH≤2的廢液列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》。傳統(tǒng)上一般采用石灰、電石渣或氫氧化鈣對其進(jìn)行中和處理，產(chǎn)生的泥渣再處理困難，占用大量土地并造成二次污染，同時(shí)造成資源浪費(fèi)，已被禁止采用。為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約及合理利用資源，國內(nèi)外學(xué)者長期以來進(jìn)行了大量的研究和探索，提出了不同類型的處理和回收方法及技術(shù)，歸納起來主要有高溫焙燒法、蒸發(fā)結(jié)晶法等。
高溫焙燒法是將鹽酸酸洗廢液打入預(yù)濃縮器中，在預(yù)濃縮器中一部分廢酸液被焙燒爐的爐氣汽化。經(jīng)預(yù)濃縮而剩下的酸液，繼續(xù)被濃縮并使氯化鐵富集，從預(yù)濃縮器流出的酸液，通過一個(gè)配料裝置導(dǎo)入焙燒爐中的流化床。在流化床中水被蒸發(fā)，氯化鐵受熱分解為氧化鐵和氯化氫。氧化鐵粉被焙燒爐廢氣帶出,進(jìn)入旋風(fēng)除塵器中，得到氧化鐵紅。含有氯化氫的焙燒爐氣，經(jīng)預(yù)濃縮器后進(jìn)入吸收塔，與從塔上噴灑下來的沖洗水接觸，氯化氫被水吸收形成再生酸。該方法投資很高，因需要高溫焙燒裝置，處理費(fèi)用大，不適合中小型企業(yè)的酸洗廢液處理
蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)工藝簡單，處理量大，鹽酸和鐵資源得到有效的回收，但是投資較大，設(shè)備材質(zhì)要求高，母液結(jié)晶易堵塞設(shè)備，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，運(yùn)行費(fèi)用比較高，且氯化亞鐵產(chǎn)品市場容量量小。
迄今為止，國內(nèi)外沒有關(guān)于利用微波輔助快速處理鋼鐵鹽酸酸洗廢液方法的相關(guān)報(bào)道。中國發(fā)明專利公開號CN103553146A中，以廢棄電石渣漿處理鋼鐵酸洗廢液制備磁鐵礦粉，生產(chǎn)過程pH5.0-6.0，需用高壓水蒸氣加熱至90-110℃，雖未提及反應(yīng)時(shí)間，但其空氣氧化和高溫處理時(shí)間很長，能耗較高，處理后廢水含鐵，直接排放會造成二次污染；中國發(fā)明專利公開號CN104529032A中，采用電石渣調(diào)節(jié)鹽酸酸洗廢液pH4.0-5.0，加入30％雙氧水氧化后，鼓入空氣繼續(xù)氧化持續(xù)5-6小時(shí)，加熱到70-80℃后需再保持5-6小時(shí)，反應(yīng)周期太長，能耗高，處理效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的問題而提供一種利用微波輔助快速處理鋼鐵鹽酸酸洗廢液的方法。
本發(fā)明的目的是提供一種微波輔助快速處理鋼鐵鹽酸酸洗廢液的方法。通過微波輔助，大幅度縮短了鋼鐵酸洗廢液的處理時(shí)間，具有工藝簡單，操作方便，投資少，處理效率高，處理成本低，同時(shí)可獲得具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的高含鐵磁性鐵泥和液體氯化鈣，無三廢排放。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種微波輔助快速處理鋼鐵鹽酸酸洗廢液的方法，其特征在于包括以下處理步驟：
(1)中和：將電石渣漿液加入到鋼鐵鹽酸酸洗廢液中，混合攪拌，調(diào)節(jié)pH值為8.0-11.0，懸濁液溫度自然升溫至30℃-50℃；
(2)微波輔助氧化
將步驟(1)得到的懸濁液施加微波輻射，功率為120-500w，保持體系溫度50℃-90℃，通入空氣氧化，微波輻射時(shí)間10-40min，其中優(yōu)選20-30min，體系中nFe3+/nFe2+達(dá)到1.6-2.6：1時(shí)，停止空氣的通入；
(3)微波輻射合成
繼續(xù)施加微波，功率為120-500w，提高體系溫度至80-100℃，保持10-40min，停止施加微波；其中體系溫度優(yōu)選至80-90℃，優(yōu)選保持20-30min；
(4)壓濾
將步驟(3)的漿液冷卻后用壓濾機(jī)過濾，得到含鐵量50％-60％的磁性鐵泥，過濾后濾液鐵離子含量為零；
(5)濾液濃縮
將過濾后濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮可得到符合《GBT26520-2011》標(biāo)準(zhǔn)的液體氯化鈣產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于：
1.利用微波輔助大幅縮短了空氣氧化時(shí)間和合成時(shí)間，提高了磁性鐵泥的過濾性能。
2.利用微波這一新型技術(shù)及其在化學(xué)過程中獨(dú)特的影響，提高了處理效率，同時(shí)可回收具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的磁性鐵氧化物。
3.工藝簡單穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)酸洗廢液處理設(shè)備的小型化。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明，但并不限定本發(fā)明的技術(shù)方案保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
(1)中和
將鋼鐵酸洗廢液與電石渣漿液混合，攪拌，調(diào)節(jié)pH至10.0，懸濁液溫度自然升溫至40℃。
(2)微波輻射氧化
施加微波輻射，功率為125w，溫度穩(wěn)定在50℃，通入空氣氧化，待nFe3+/nFe2+(體系中高鐵與亞鐵的摩爾比)達(dá)到1.6：1時(shí)停止空氣的通入,氧化時(shí)間40min。
(3)微波輻射合成
繼續(xù)施加微波，提高溫度至80℃，20min后停止微波。
(4)板框壓濾
將步驟(3)的漿液冷卻后用板框壓濾機(jī)過濾，得到含鐵量57.8％的磁性鐵泥。濾液pH9.0，未檢測到有鐵離子存在，鐵回收率100％，
(5)濾液濃縮
將過濾后濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮可得到符合《GBT26520-2011》標(biāo)準(zhǔn)的液體氯化鈣產(chǎn)品。實(shí)施例2
(1)中和
將鋼鐵酸洗廢液與電石渣漿液混合，攪拌，調(diào)節(jié)pH至10.9，懸濁液溫度自然升溫至38℃。
(2)微波輻射氧化
施加微波輻射，功率為390w，溫度穩(wěn)定在50℃，通入空氣氧化，待nFe3+/nFe2+(體系中高鐵與亞鐵的摩爾比)達(dá)到2：1時(shí)停止空氣的通入,氧化時(shí)間為30min。
(3)微波輻射合成
繼續(xù)施加微波，提高溫度至100℃，30min后停止微波。
(4)板框壓濾
將步驟(3)的漿液冷卻后用板框壓濾機(jī)過濾，得到含鐵量60％的磁性鐵泥。濾液pH8.9，未檢測到有鐵離子存在，鐵回收率100％，
(5)濾液濃縮
將過濾后濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮可得到符合《GBT26520-2011》標(biāo)準(zhǔn)的液體氯化鈣產(chǎn)品。