盐酸酸洗废液处理技术项目可行性研究报告

盐酸酸洗废液处理技术项目

可行性研究报告

目录

第一章 项目总论 ............................................................................. 1

§1.1 项目背景 . .......................................................... 1

§1.1.1 项目名称 . .................................................... 1 §1.1.2 项目性质 . .................................................... 1 §1.1.3项目承办单位 ................................................. 1 §1.2 可行性研究结论 . .................................................... 1

§1.2.1 市场预测和项目规模 . .......................................... 1 §1.2.2 原材料、燃料和动力供应 . ...................................... 1 §1.2.3 劳动定员 . .................................................... 2 §1.2.4项目建设进度 ................................................. 2 §1.2.6投资估算和资金筹措 ........................................... 2 §1.2.7项目综合评价结论 ............................................. 2 §1.3 主要技术经济指标表 . ................................................ 2 §1.4 存在问题及建议 . .................................................... 3

§1.4.1 存在的问题 . .................................................. 3 §1.4.2 建议 . ........................................................ 4 第二章 建设单位基本情况 ..................................................................... 5 第三章 盐酸酸洗废液项目简介 ................................................................. 6 第四章 盐酸酸洗废液项目综合利用研究 . ......................................................... 8 第五章 工作原理与工艺流程 ................................................................... 9

§5.1 利用废液生产氯化亚铁晶体 . .......................................... 9 §5.2 利用废液生产三氯化亚铁 . ........................................... 11 第六章 项目设备介绍 ........................................................................ 13 第七章 项目技术创新点 ...................................................................... 14 第八章 项目产品用途 ........................................................................ 16 第九章 结论 ................................................................................ 17

第一章 项目总论

§1.1 项目背景 §1.1.1 项目名称

徐州神舟化工有限公司盐酸酸洗废液处理技术项目

§1.1.2 项目性质

扩建

§1.1.3项目承办单位

项目建设单位：徐州神舟化工有限公司 法定代表人：孟会来 所有制形式：有限公司

§1.2 可行性研究结论 §1.2.1 市场预测和项目规模

该项目年产10000吨氯化亚铁的晶体、三氧化铁，在市场直接销售。废液可循环利用。

§1.2.2 原材料、燃料和动力供应

主要原材料铁粉和盐酸由本企业自给，可靠性强，燃料、动力市

场供应充足。

§1.2.3 劳动定员

企业劳动定员50人

§1.2.4项目建设进度

项目工期1年，2013年8月—2014年7月

§1.2.6投资估算和资金筹措

项目总投资1000万元。固定资产投资总额900万元，流动资金100万元。

§1.2.7项目综合评价结论

该项目符合国家及地方产业政策，投资方向明确，充分利用了当地各种有利条件和资源，立项准确，选址合理。工艺上先进，技术上可行，适销对路，生命力强，市场发展前景广阔。经济效益显著，社会贡献率高，抵御市场风险能力强，资金回收有保障。

§1.3 主要技术经济指标表

§1.4 存在问题及建议 §1.4.1 存在的问题

1、本项目市场销售主要以订单销售为主，产品质量是决定企业运营的关键环节。能否尽快形成规模较大的销售网络将直接影响本项

目的成功运营与长期发展。

2、在公司运营过程中，可变成本消耗较大，要能保证企业预期效益，就必须加强管理, 降低能耗，是企业应着力解决好的一个重要问题。

§1.4.2 建议

1、建议尽快组建营销网络，打开国际市场。

2、请求有关部门立项支持，给予办理行政许可，使该项目尽快投入实施，早日发挥其综合效益。

第二章 建设单位基本情况

徐州神舟化工有限公司我公司成立于2005年6月, 公司位于徐州市丰首工业园，占地面积16750米，建筑面积2500平方米，固定资产投入1024万元，员工80人，其中工程技术人员18人，年生产能力1万吨硫酸钾、1.2万吨盐酸。

公司引进目前国际上最先进的曼海姆法生产线生产硫酸钾，该方法是以氯化钾和硫酸为主要原材料，利用高温反应釜进行高温反应、脱氯生产出优质硫酸钾和盐酸。该项目是一个无三废排放的绿色环保工程。

硫酸钾是无氯优质钾肥，适用于各种经济作物及农作物，特别是近几年来随着高科技农业的发展，对硫酸钾的需求越来越大。盐酸作为一种基础工业原材料，用途更加广泛。

第三章 盐酸酸洗废液项目简介

盐酸酸洗废液是为了清除金属表面氧化物，采用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水。废水多来源于钢铁厂或电镀厂，pH 值一般在1.5以下（游离酸0.5-2%），呈强酸性。

盐酸酸洗废液（其中FeCl 2 22~25% HCl:3.5~5.5% ) 未经处理不能直接排放。利用废液生产氯化亚铁和三氯化铁，是一种以危险废物循环利用，变废为宝的综合利用途径。而且生产的产品可用于污水处理，线路板蚀刻，不锈钢蚀刻等方面。

钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液，盐酸酸洗废液的成分主要是：游离酸、氯化亚铁和水。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材材质、规格不同而异，一般含氯化亚铁：20—26%，游离酸：5—8%，其余为水。

我国此类废液排放量惊人，一般生产每吨钢材可产生酸洗废液约55—72kg 。目前钢铁工业已成为用水大户，同时也是废液产生大户。据有关部门统计，仅重点钢铁企业每年排放的废水量就有30多亿立方。对于这类废液的处理，目前主要采用两种方法：一是酸碱中和法，二是盐酸再生法。

盐酸再生法均采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，目前国内的盐酸再生装置都是引进的，其工艺是对废酸液进行直接加热回收盐酸和氧化铁，少数大型钢铁联合企业采用鲁奇法和鲁特纳法。该处理工艺一次性投资大、运行维护费用高、设备损坏严重，一般中小企业难以承受。因此，国内的中小企业大都采用石灰中和法，使废酸液中和后达标排放。但此法需消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99 %的泥渣需干化处理。该方法处理设施投资和处理成本也都较高，且废酸液中的有用资源未能回收利用。为此，我们经过多年的实验、研究、提出了负压蒸发处理盐酸废液回收稀盐酸和氯化亚铁晶体的工艺方法。

生产车间建设主要有精选车间、硫化车间、焙烧车间、研磨车间、精选车间、干燥车间、包装车间等组成。

辅助工程主要包括输变电系统、供热汽系统和供排水系统 生产线建设包括设备购置和安装。

第四章 盐酸酸洗废液项目综合利用研究

盐酸酸洗废液的处理，实际上化学清洗废水中含重金属离子较多，也应对重金属离子进行妥善处理。重金属离子的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、氧化还原法和离子交换法等，其中以氢氧化物沉淀法使用较普遍，成本低。

为去除酸洗废液中的铜、铁等污染离子，向酸洗废液中加入液体工业氢氧化钠、纯碱、石灰等，利用压缩空气搅动混合，同时可使亚铁离子氧化，在铁离子的催化下，联氨也可分解。调节溶液pH 值在10以上的合适范围，铁、铜等重金属离子可与氢氧根离子反应生成难溶于水的金属氢氧化物沉淀。

此时铜离子将以氢氧化铜的形式沉淀，剩余铜离子的理论含量（0.1mg/L），可满足排放标难；三价铬离子的氢氧化物是两性氢氧化物，它会溶于过量的碱中，所以加碱后溶液pH 值应控制在8～9左右。废液调节溶液pH 值后经过静置沉淀，可将大部分重金属离子去除，再用酸中和至pH 值为9以下排放，如果辅以过滤手段，则去除效果更好。为了防止氢氧化铜部分溶解，排放液pH 值不宜低于8。 对于含Cr6+的酸洗废水常用加亚硫酸氢钠等还原剂的方法使其转变成Cr3+, 还原反应在pH9.2时氢氧化铬会再溶解。

第五章 工作原理与工艺流程

§5.1 利用废液生产氯化亚铁晶体

1、 工作原理

根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性及氯化亚铁在盐酸溶液中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热、负压蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为稀盐酸，返回酸洗车间再次使用；废酸液经蒸发浓缩使氯化亚铁达到一定浓度后，冷却浓缩液使氯化亚铁以结晶的形式析出，再经分离获取氯化亚铁的晶体。

2、蒸气工艺流程：

废酸液先进入蒸发器，达到一定的容量后，进入加热器通蒸汽加热，在蒸发器内进行汽液分离，蒸发出的气体通过冷凝器冷凝后进入液封槽，再通过酸泵排出，可以与新酸混合一起使用。由于真空作用，可以避免物料粘附到加热管的内壁上。废液经蒸发达到过饱和后，直接进入结晶器，在结晶器内冷却结晶，结晶完成后进入真空抽滤装置进行固液分离，分离出氯化亚铁晶体，分离出的水蒸汽和HCL 气体经过冷凝器回收成为稀盐酸。

本系统采用真空外循环蒸发，一是降低蒸发温度；二是提高蒸

发速度；三是降低能耗；四是降低物料的结垢，保证蒸发器的正常运行。

此工艺可生产：氯化亚铁晶体、氯化亚铁母液和稀盐酸，其中稀盐酸（8~10%）可用于配制成25%左右的盐酸酸洗液，氯化亚铁母液可生产液体三氯化铁。氯化亚铁产品其含量（FeCl 2`4H 2O ≥94%）可直接

销售

工艺简述：废液经过过滤，滤液进入蒸发设备进行蒸发浓缩。蒸发浓缩后产生氯化氢气体和浓缩液。氯化氢气体经冷凝皿和氯化氢气体吸收塔生成8~10%左右的稀盐酸（可用于配成25%左右的成品酸）尾气经碱液吸收后排放。浓缩液经反应锅冷却、搅拌、结晶生成94%左右的四水氯化亚铁及部分母液，四水氯化亚铁可直接销售，母液可循环利用。

§5.2 利用废液生产三氯化亚铁

1、 工作原理

2 + H2 ↑

2FeCl2 + Cl2FeCl 3

此工艺能生产不同含量的各种液体三氯化铁产品。此产品主要用于城市水处理及蚀刻行业和其他基本工业原料。

2、 工艺流程：

三氯化铁工艺简述：废液或母液因为有3.5% -5.5%左右的盐

酸需在反应池内加入铁屑使其游离酸低于0.3%。然后进入填料吸收塔吸收氯气，直到氯化亚铁含量低于0.3%。尾气（主要是余氯）可通过氯化亚铁液体经末道填料吸收塔吸收后排放。由于氯气是剧毒品，故需在通氯设备上安装一套自动连锁泄露报警和切断装置。在予通氯过程中反应温度≤120℃。氯气操作压力低于0.2公斤。生产的三氯化

铁产品可根据需要制成38%~45%不同含量的产品。产品主要技术参数：

三氯化铁含量 ≥ 41%

氯化亚铁含量 ≤ 0.3%

水不容物含量 ≤ 0.5%

游离酸含量

≤ 0.4%

第六章 项目设备介绍

蒸发浓缩装置主要是通过对废酸液加热蒸发、冷凝器冷凝，形成稀盐酸，返回车间重新使用；通过蒸发浓缩、冷却浓缩液析出氯化亚铁结晶，得到固体产品。该技术处理废酸液，可回收90％以上的盐酸，使Fe2+基本以FeCl2固体形式析出；蒸汽消耗量≤0.5t/（t 废液），实现废酸液零排放。

本装置对盐酸废液采用负压外循环蒸发浓缩结晶法：在负压条件下，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀降低，能够保证连续稳定生产。采用外循环加热是因为FeCl2在蒸发过程中容易结晶析出，极易堵塞设备，使蒸发器不能正常生产。本法具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、处理过程不需添加其他材料、设备防腐耐用、运行费用低，实现完全零排放。

该技术不但用于废盐酸的回收处理，而且可用于稀硫酸、磷酸、电镀废液的浓缩处理。装置中的设备、管线、阀门等均采用特殊的防腐材料与技术，因此，设备使用寿命长，无泄漏，布置紧凑，占地面积少。

第七章 项目技术创新点

1、 负压蒸发浓缩

盐酸废液常压下蒸发温度较高，腐蚀性很强，设备维修量

大、寿命短，是废酸液处理运行费用高的主要原因。采用间接加热负压蒸发浓缩工艺技术，可以使物料沸点大大降低，设备腐蚀程度大为降低，能有效地延长设备的使用寿命，降低处理运行费用。由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，以降低投资。处理过程负压操作，氯化氢气体外泄减少，操作环境大为改善。

2、 外加热式蒸发器

盐酸废液在蒸发浓缩到一定程度后容易结晶，以至于堵塞

加热管，造成设备损坏。采用外加热式蒸发器，在工艺布置上采取加热器与蒸发器上高下低的错落布置，废酸物料在重力差和热力差的双重作用及系统真空条件下，物料因加热而上窜、蒸发室内的相对冷物料下降的强烈循环，液体物料速度可达1.5 m/s以上。物料在这种高速激烈运动状态下, 基本上杜绝了物料在加热器中结晶和堵塞蒸发室设备的可能性，使工艺、设备运行稳定。

3、 回收的再生酸纯度高

与硫酸废液采用浓缩结晶工艺回收的再生酸相比，该回收盐酸的工艺由于氯化亚铁不易挥发，再生酸系统回收蒸发出的氯化氢和水蒸汽经石墨冷凝器冷凝而成的稀盐酸，基本不含氯化亚铁，因而纯度很高，返回酸洗线使用时不会对酸洗工艺产生任何不利影响。

4、回收的氯化亚铁可作为化工原料

结晶析出的氯化亚铁晶体，可以直接作为污水处理絮凝剂、印染品的媒染剂；还可作为生产氯化铁、铁系颜料等化工产品的原料；可直接出售，也可再进行深加工出售。

5、 工艺简单、设备投资较低

该工艺中所需设备数量少，投资较低，且操作简单易行，很适合采用盐酸酸洗的中、小型冷轧带钢企业使用。

第八章 项目产品用途

1、生产高效净水剂三氯化铁、聚合氯化铁的基本原料；

2、直接用于污水处理，在印染、电镀、皮革废水处理中有着广泛应用；

3、制作铁盐、无机氧化铁系颜料的基础原材料；

4、有机染料工业的催化剂、纺织行业的媒染剂；大理石、花岗岩、玛瑙着色剂；

5、用于冶金、电镀、电刷镀、化学镀等工业方面；电子行业制备高纯度磁性材料。

第九章 结论

1. 本方法技术处理盐酸酸洗废液，技术上可靠、经济上合算，

适用于生产盐酸酸洗废液的企业综合利用。

2. 由于负压蒸发降低了蒸发温度，所以延长了设备的使用寿

命，降低了设备的维修、保养费用。

3. 能源消耗较少，回收的再生盐酸和亚铁盐价值可折抵处理成

本，使该处理系统能持续运行。

4. 项目建成后，年可实现销售收入3080万元，销售税金及附加17.52

万元；税前利润总额1840.3万元，税后利润总额1339.1万元；投资利润率168.56%，投资利税率232.12%。经济与社会效益良好。

通过全面系统的科学论证分析，可得出以下结论：

第一、该项目符合国家及地方产业政策，投资方向明确，充分利用了当地各种有利条件和资源，立项准确，选址合理。

第二、该项目工艺上先进，技术上可行，适销对路，生命力强，市场发展前景广阔。

第三、该项目经济效益显著，社会贡献率高，抵御市场风险能力强，资金回收有保障。

目录

第一章 项目总论 ............................................................................. 1

§1.1 项目背景 ........................................................... 1

§1.1.1 项目名称 ..................................................... 1

§1.1.2 项目性质 ..................................................... 1

§1.1.3项目承办单位 ................................................. 1

§1.2 可行性研究结论 ..................................................... 1

§1.2.1 市场预测和项目规模 ........................................... 1

§1.2.2 原材料、燃料和动力供应 ....................................... 1

§1.2.3 劳动定员 ..................................................... 2

§1.2.4项目建设进度 ................................................. 2

§1.2.6投资估算和资金筹措 ........................................... 2

§1.2.7项目综合评价结论 ............................................. 2

§1.3 主要技术经济指标表 ................................................. 2

§1.4 存在问题及建议 ..................................................... 3

§1.4.1 存在的问题 ................................................... 3

§1.4.2 建议 ......................................................... 4

第二章 建设单位基本情况 ..................................................................... 5

第三章 盐酸酸洗废液项目简介 ................................................................. 6

第四章 盐酸酸洗废液项目综合利用研究 .......................................................... 8

第五章 工作原理与工艺流程 ................................................................... 9

§5.1 利用废液生产氯化亚铁晶体 ........................................... 9

§5.2 利用废液生产三氯化亚铁 ............................................ 11

第六章 项目设备介绍 ........................................................................ 13

第七章 项目技术创新点 ...................................................................... 14

第八章 项目产品用途 ........................................................................ 16

第九章 结论 ................................................................................ 17