冷軋產(chǎn)品以其優(yōu)良的材料性能、尺寸精度和表面質(zhì)量，得到了廣泛的應(yīng)用。冷軋產(chǎn)品的生產(chǎn)一般要經(jīng)過(guò)酸洗、軋制、退火、涂鍍、平整等工序。酸洗通過(guò)將熱軋來(lái)料浸泡在酸液中，去除熱軋過(guò)程產(chǎn)生的表面氧化鐵皮。軋制通過(guò)冷軋機(jī)多機(jī)架連軋或者單機(jī)架往復(fù)軋制，達(dá)到高精度的尺寸精度和優(yōu)良的表面質(zhì)量。

　　酸洗與冷軋軋制可以設(shè)置在一條機(jī)組中成為酸洗冷連軋聯(lián)合機(jī)組，具有生產(chǎn)效率高、成材率高的特點(diǎn)，被大型鋼鐵企業(yè)廣泛采用。為提高資源利用率均設(shè)有酸再生工藝通過(guò)高溫焙燒形成再生酸和氧化鐵粉，為保證產(chǎn)出的氧化鐵粉具有良好的品質(zhì)，廢酸中非水溶性硅鋁磷等氧化物需經(jīng)脫硅工藝流程得到有效去除。

　　但是帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題是酸再生過(guò)程中的脫硅工藝產(chǎn)生了脫硅污泥，含有大量氯離子和氨氮的有害成份對(duì)污泥的無(wú)害化和資源利用帶來(lái)困難。

　　脫硅污泥屬于國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄HW17類(lèi)別，pH值在1~2左右，其中氯離子含量在13%~18%左右，無(wú)法直接在鋼鐵生產(chǎn)使用，其中主要需處理的污染物指標(biāo)為：氯離子和鐵等重金屬。

　　通過(guò)對(duì)生產(chǎn)機(jī)組產(chǎn)線調(diào)研，擬對(duì)污泥中的氯離子通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に嚾コ?，鐵等金屬離子可以通過(guò)熱脫附設(shè)備加工成三氧化二鐵，可對(duì)外銷(xiāo)售或返生產(chǎn)進(jìn)行煉鐵。

　　1、試驗(yàn)部分

　　1.1 材料和儀器

　　試驗(yàn)用的脫硅污泥取自寶鋼股份冷軋廠某酸再生機(jī)組，用氯離子分析儀器，X熒光測(cè)試儀器等對(duì)污泥中的成份做了定量的分析，結(jié)果如表1。

　　根據(jù)分析表1數(shù)據(jù)，可看出其中的氯離子含量很高，直接作為原料會(huì)對(duì)設(shè)備及除塵裝置造成嚴(yán)重腐蝕，所以要去除其中的氯離子，在不引入其他雜質(zhì)的前提下，表內(nèi)成份中的氧化鐵就可以有很多用途了，就能解決脫硅污泥資源化在利用的問(wèn)題了。

　　1.2 脫硅污泥去除氯離子的試驗(yàn)

　　1.2.1 用水洗曝氣工藝進(jìn)行去除氯離子的試驗(yàn)

　　從工藝設(shè)計(jì)角度出發(fā)，污泥中主要含有氯、鐵等離子，其余雜質(zhì)元素及CODcr含量較低?？蓪?duì)污泥中進(jìn)行水洗，讓其中的水溶性離子進(jìn)入水中，這樣可以除掉氯離子，然后用熱脫附把鐵等金屬離子反應(yīng)為金屬氧化物返生產(chǎn)使用或出售，生產(chǎn)過(guò)程中的排水可處理至達(dá)到酸再生要求進(jìn)入焙燒爐回用。

　　根據(jù)污泥的特性，污泥經(jīng)過(guò)水洗工藝后，其中的氯離子含量可以降至1%以下，水洗產(chǎn)生的廢水可以返回給酸再生配燒爐制備再生酸，對(duì)于水洗后的污泥可以通過(guò)加熱設(shè)備制備成為氧化鐵。本方案選擇水洗曝氣工藝+膜濃縮的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)濃縮和處置過(guò)程。

　　1.2.2 初步確定工藝路徑見(jiàn)圖1

　　1.3 分析方法

　　NY/T1121.17-2006土壤氯離子含量的測(cè)定，USEPA9045D-2004土壤和廢棄物pH測(cè)定電極法，GB/T22104-2008土壤質(zhì)量氟化物的測(cè)定離子選擇電極法，USEPA6020A-2007電感耦合等離子體質(zhì)譜法

　　2、結(jié)果與分析

　　2.1 工藝中關(guān)鍵因素的單項(xiàng)試驗(yàn)

　　2.1.1 溶液泥漿配比試驗(yàn)

　　脫硅污泥中含固量在50%左右，需要配溶劑使其化漿后通過(guò)膜設(shè)備過(guò)濾，按照不同固液分離設(shè)備的進(jìn)料要求，將物料配比成為5%，10%，15%，20%，25%5種固含量的泥漿，對(duì)于脫硅污泥溶劑選用水，配好的泥漿進(jìn)入固液分離設(shè)備進(jìn)行處理，然后對(duì)于產(chǎn)出的水和固體都測(cè)定氯離子含量，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)主要是一去除氯離子為目的，所以后續(xù)的單因素試驗(yàn)對(duì)結(jié)果的分析，只先測(cè)定氯離子，看去除效果后選取最優(yōu)的技術(shù)參數(shù)和路徑。

　　2.1.2 對(duì)于不同含固量的泥漿進(jìn)行氧化曝氣試驗(yàn)

　　因?yàn)槊摴栉勰嘀械蔫F根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)看出有兩種價(jià)態(tài)存在，三價(jià)和兩價(jià)鐵，為了分析每個(gè)因素對(duì)于氯離子去除的效果，所以對(duì)于泥漿分量種狀態(tài)進(jìn)行固液分離，一種是化漿后直接分離，一種是先加溫曝氣后再固液分離，來(lái)對(duì)比去除效果。

　　2.1.3 對(duì)于曝氣后的泥漿加入氨水試驗(yàn)

　　對(duì)于不同的固含量的泥漿在曝氣氧化后加入堿液進(jìn)行中和全沉淀后進(jìn)行固液分離，分析酸度對(duì)于氯離子的去除效果。

　　2.1.4 加入絮凝劑的試驗(yàn)

　　在氧化曝氣的條件下加入一定量的絮凝劑后進(jìn)行固液分離，按照四個(gè)不同質(zhì)量比重進(jìn)行試驗(yàn)，四個(gè)個(gè)結(jié)果分析絮凝劑對(duì)于氯離子的去除效果。

　　2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果的綜合試驗(yàn)

　　幾個(gè)正交試驗(yàn)均采用山東某廠家的試驗(yàn)設(shè)備，分離后數(shù)據(jù)如表2~表5。

　　根據(jù)表2~表5結(jié)果分析得知，脫硅污泥中能溶于溶劑的主要有FeCl2，F(xiàn)eCl3，HCl，而這三種物質(zhì)都是強(qiáng)電解質(zhì)易溶于水，所以溶劑的量達(dá)到一定程度后對(duì)去除氯離子的貢獻(xiàn)就有限了，所以含固量配比在20%就可以了，既達(dá)到了目的又不至于后續(xù)水處理的壓力大。脫硅污泥是在廢酸中加入堿液后沉淀形成的，而其中形成的Fe(OH)3為一種帶電荷的膠體可以吸附帶電荷的雜質(zhì)，所以沉淀中大部分為Fe(OH)3，而Fe(OH)3的形成和溫度有關(guān)，所以根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選用加溫到55度左右后進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)來(lái)觀察溫度和曝氣對(duì)氯離子去除的影響。絮凝劑根據(jù)其帶電特性和分子量對(duì)照酸再生的對(duì)聚合效果的比較，最后選擇一種進(jìn)口的絮凝劑，認(rèn)為效果最好。

　　2.3 制備產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)

　　用上海寶鋼磁業(yè)有限公司的X熒光儀器對(duì)最后的樣品做了分析，標(biāo)線是按照國(guó)標(biāo)的一級(jí)品鐵紅做標(biāo)線對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表6。

　　圖2左為整個(gè)系統(tǒng)出來(lái)的排水，可以直接進(jìn)入焙燒爐作為再生酸的原料，右圖為處理后的氧化鐵原料，可以作為煉鐵原料或銷(xiāo)售。

　　3、結(jié)論

　　寶鋼股份冷軋廠某酸再生脫硅污泥按照國(guó)家危險(xiǎn)廢氣物名錄規(guī)定為HW17類(lèi)別，經(jīng)過(guò)以上試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)將脫硅污泥加入溶劑溶解后加溫曝氣氧化，然后調(diào)整pH值至一定值使沒(méi)有沉淀的鐵離子沉淀后加入一定量的絮凝劑，沉淀完成后通過(guò)固液分離的設(shè)備后制備的淡黃色粉末氧化鐵，可以作為煉鐵原料或銷(xiāo)售，整個(gè)處理過(guò)程沒(méi)有對(duì)外排放，滿(mǎn)足國(guó)家要求，并達(dá)到資源再利用的目的。(來(lái)源：寶武環(huán)境科技資源有限公司技術(shù)中心)