專利名稱：冷軋廢酸資源化工業共生處理方法
技術領域：
本發明涉及一種冷軋廢酸資源化工業共生處理方法。
背景技術：
隨著我國國民經濟的持續健康發展，我國鋼鐵工業也將保持高速發展。2009年，我 國鋼鐵產量和消費量約占據全球總量的一半。在此情況下，不可避免的要產生大量的鋼鐵 冶煉廢棄物。通常鋼鐵冶煉廢棄物都有很高的再利用價值，研究鋼鐵冶煉過程的廢棄物資 源化方法已成為當前環保領域的重要課題。在鋼鐵冶煉的冷軋工藝中帶鋼酸洗是必不可少 的，因此酸洗后廢酸的處理便是成為一個集能源循環利用與環保于一身的研究課題。冷軋 廢酸中含有可再生利用的鹽酸，如果不加以處理，將會對環境造成嚴重破壞。同時冷軋廢酸 再生過程副產的高純度氧化鐵紅是優質軟磁鐵氧體的生產原料，利用氧化鐵紅生產高檔的 軟磁鐵氧體，既增加企業的經濟效益，又能減輕環境污染，具有非常重要的現實意義。當前，冷軋廢酸的資源化途徑較單一，主要途徑是將廢酸再生鹽酸返回冷軋工序 循環利用。這樣做，存在的主要問題有沒有重視對廢酸再生副產物氧化鐵紅的深加工生 產高附加值產品；氧化鐵紅大量堆積不但占用寶貴的土地資源，也會對環境造成一定危害； 對生產過程廢水沒有加以處理重復利用，造成水資源浪費；冷軋酸再生副產物氧化鐵紅制 軟磁材料沒有重視對鋼鐵冶煉過程副產的焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣的利用，造成了資 源的嚴重浪費。
發明內容
本發明的目的在于針對當前冷軋廢酸資源化途徑的缺陷，提供一種冷軋廢酸資源 化工業共生處理方法。為達到上述目的，本發明采用下述技術方案一種冷軋廢酸資源化工業共生處理方法，包括冷軋廢酸的再生循環利用、冷軋廢 酸再生過程的副產物氧化鐵紅的利用、鋼鐵冶煉鋅渣的利用、廢煤氣資源和生產廢水的綜 合利用、冶金制氧廠副產物氮氣的利用，其特征在于該方法具體如下a.冷軋廢酸的再生循環利用冷軋廢酸的主要成分是氯化亞鐵，通過加熱分解生 成氯化氫氣體，溶于水再生產鹽酸重復利用，同時得到副產品氧化鐵紅；b.冷軋廢酸再生副產物氧化鐵紅利用將步驟a中得到的氧化鐵紅用于磁性材料 工業生產軟磁鐵氧體粉料；c.鋼鐵冶煉鋅渣利用鋼鐵廠將自有鋅渣加工而成的氧化鋅和步驟b所得軟磁鐵 氧體粉料，用于生產軟磁鐵氧體磁芯；d.廢煤氣資源和生產廢水的綜合利用利用鋼鐵生產過程產生的富余煤氣作為 生產的能源，并將生產過程產生的廢水經處理后返回軟磁鐵氧體生產中循環利用；e.冶金制氧廠副產物氮氣利用利用副產的氮氣對軟磁鐵氧體磁芯生產過程進 行氮氣保護燒結。
本發明與現有冷軋廢酸資源化比較，具有如下顯而易見的實質性特點和優點冷 軋廢酸的資源化不再只是單一的廢酸再生，同時考慮到廢酸再生副產物氧化鐵紅的深加 工；本發明綜合利用鋼鐵冶煉過程的其他廢棄物，充分利用各種廢棄物，如利用廢棄鋅渣再 生的氧化鋅作為生產軟磁鐵氧體粉料的原料、利用制氧廠副產的氮氣對軟磁鐵氧體磁芯生 產過程進行氮氣保護燒結、利用廢煤氣為系統提供能源、循環利用生產廢水等。通過本方案 的實施，能為企業帶來較好的經濟效益和環境效益。
圖1是冷軋廢酸資源化的工業共生模式。圖2是該工業共生模式的物流圖。具體實施辦法本發明以年產1000萬噸鋼鐵生產企業為例，冷軋廢酸再生氧化鐵紅每年產生量 約3. 3萬噸。以生產軟磁鐵氧體料粉4. 5萬t/a (高磁導率粉料9000t/a，功率型磁體氧體 粉料3. 6萬t/a)、軟磁鐵氧體磁芯1萬t/a (高磁導率鐵氧體磁芯3000t/a，功率型鐵氧體 磁芯7000t/a)為例。軟磁鐵氧體粉料的原料分別是氧化鐵紅(約占原料70% )、四氧化三錳(約占原 料成份的22% )、氧化鋅(約占原料成份的8% )及輔助材料。氧化鐵紅來自冷軋廢酸再生 副產物，四氧化三錳為外購，氧化鋅為鋼鐵廠將自有鋅渣加工而成的氧化鋅，PVA等輔助材 料為外購。軟磁鐵氧體粉料直接作為生產軟磁鐵氧體磁芯的原料，年產4000t的高磁導率粉 料用作生產高磁導率鐵氧體磁芯，其余5000t外銷；年產8000t的功率型磁體氧體粉料用作 生產功率型鐵氧體磁芯，其余2. 8萬t外銷。實施辦法參見圖1和圖2。第一步在冷軋酸洗工序產生的廢酸配置廢酸再生裝置，采用焙燒法再生鹽酸廢 液，產品再生酸返回酸洗工序再利用。具體方法參照張春青的《寶鋼冷軋廠酸再生工藝簡介 及設備特點》和張孟民的《工業酸洗含鐵廢鹽酸的資源化處理工藝》；第二步鋅的熔點比鐵要低的多(鋅熔點419°C、鐵熔點1535°C )，利用它們之間 沸點的差異在真空狀態下用石墨電極加熱，使鋅成為鋅蒸汽揮發分離，經冷凝后成液體鋅 達到分離和回收鋅。具體方法參照任玉森《熱鍍鋅廢鋅渣兩步法回收工藝研究》；第三步將第一步得到的高純氧化鐵紅、第二步得到的氧化鋅和外購的其他輔助 原料進行自動配料，采用濕法混合后再進行噴霧干燥以形成顆粒狀，并送至回轉窯進行預 燒，從回轉窯焙燒后出來的物料通過粉磨機粉磨后再送至噴霧干燥機進行造粒。經顆粒調 整、檢驗合格后包裝入庫。該步得到的產品是軟磁鐵氧體粉料；第四步采用第三步得到的軟磁鐵氧體粉料作為原料，通過成型、燒結、磨加工、分 檢等工序可以生產出具有一定形狀、尺寸、電感的磁芯。磁粉經檢驗合格后送至成型室加工 成具有一定形狀、尺寸和重量的毛坯后，再通過氮氣保護進行焙燒，焙燒后成品送至粉磨機 進行磨粉加工，經超聲波清洗、成品分類后包裝入庫；第五步收集制氧廠副產的氮氣，利用氮氣對軟磁鐵氧體磁芯生產過程進行氮氣 保護燒結；
第六步收集廢煤氣(焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣)為冷軋酸再生副產物氧化鐵紅制軟磁材料的預燒、干燥、燒結等工序提供燃料。富余部分通過混合煤氣聯合循環發電 為系統提供電力。具體方法參照熱冰娣的《鋼鐵工業煤氣的再資源化》和高永芬的《利用廢 煤氣發電的工程設計研究》；第七步收集生產廢水經處理后返回生產循環利用。經濟效益冷軋廢酸再生鹽酸循環利用、廢煤氣利用、生產廢水再利用，節約了資源消耗成 本；以年產1000萬噸鋼鐵生產企業為例，冷軋廢酸再生氧化鐵紅每年產生量約3. 3萬噸。 將這些氧化鐵紅加上其他原料，可年產軟磁鐵氧體料粉4. 5萬噸，其中3. 3萬噸軟磁鐵氧體 料粉外銷，剩余1. 2萬噸用于生產軟磁鐵氧體磁芯，可年產軟磁鐵氧體磁芯1萬噸。通過方 案的實施，不僅節約了一部分資源消耗的成本，還可生產出的高附加值產品，能為企業帶來 較好的經濟效益。
權利要求
一種冷軋廢酸資源化工業共生處理方法，包括冷軋廢酸的再生循環利用、冷軋廢酸再生過程的副產物氧化鐵紅的利用、鋼鐵冶煉鋅渣的利用、廢煤氣資源和生產廢水的綜合利用、冶金制氧廠副產物氮氣的利用，其特征在于該方法具體如下b.冷軋廢酸的再生循環利用冷軋廢酸的主要成分是氯化亞鐵，通過加熱分解生成氯化氫氣體，溶于水再生產鹽酸重復利用，同時得到副產品氧化鐵紅；c.冷軋廢酸再生副產物氧化鐵紅利用將步驟a中得到的氧化鐵紅用于磁性材料工業生產軟磁鐵氧體粉料；d.鋼鐵冶煉鋅渣利用鋼鐵廠將自有鋅渣加工而成的氧化鋅和步驟b所得軟磁鐵氧體粉料，用于生產軟磁鐵氧體磁芯；e.廢煤氣資源和生產廢水的綜合利用利用鋼鐵生產過程產生的富余煤氣作為生產的能源，并將生產過程產生的廢水經處理后返回軟磁鐵氧體生產中循環利用；f.冶金制氧廠副產物氮氣利用利用副產的氮氣對軟磁鐵氧體磁芯生產過程進行氮氣保護燒結。
全文摘要
本發明涉及一種冷軋廢酸資源化工業共生處理方法。包括冷軋廢酸的再生循環利用、冷軋廢酸再生過程的副產物氧化鐵紅的利用、鋼鐵冶煉鋅渣的利用、廢煤氣資源和生產廢水的綜合利用、冶金制氧廠副產物氮氣的利用，本發明綜合利用鋼鐵冶煉過程的其他廢棄物，充分利用各種廢棄物，如利用廢棄鋅渣再生的氧化鋅作為生產軟磁鐵氧體粉料的原料、利用制氧廠副產的氮氣對軟磁鐵氧體磁芯生產過程進行氮氣保護燒結、利用廢煤氣為系統提供能源、循環利用生產廢水等。通過本方案的實施，能為企業帶來較好的經濟效益和環境效益。
文檔編號C01B7/01GK101870456SQ20101020115
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者宋金濤, 梁日忠, 趙艷龍 申請人:上海大學