水淬高炉石(碴)回收再利用可行性评价报告.PPT

張玉霞 內容 國內產出現況與特性 來源與特性 產出量與分布 國內外回收再利用現況 國外回收再利用現況 國內回收再利用現況 技術可行性評析 回收再利用技術說明 技術可行性評析 國內產出特性及現況 金屬基本工業及金屬表面處理業在加工製程前，需將鋼皮表面產生氧化鐵皮膜去除。 一般氧化鐵皮膜常利用酸洗方式將氧化鐵皮膜溶解，使其剝落去除。 多數金屬基本工業及金屬表面處理業之酸洗製程使用鹽酸為酸洗液。 當酸洗液中鹽酸殘餘濃度約3%，或酸洗液比重大於1.3時，其酸洗液之溶蝕效果降低，而須將老化酸液排出，更換新酸洗液，此老化酸洗液即為廢酸洗液。 國內產出特性及現況 冷軋鋼板之酸洗製 溫度：80~85℃ 鐵濃度：110~130g/L 自由酸：60~192g/L 二次鋼材加工業 溫度：20~35℃ 鐵濃度：60~130g/L 自由酸：30~100g/L 國內產出特性及現況 國內產出特性及現況 國內產出特性及現況 產出分佈 台灣區鋼鐵工業同業公會會員名錄統計，具有酸洗製程且產生廢鹽酸洗液者包括鍍面業(3家)、製線業(6家)、鋼管業(23家)、鋼鐵加工業(8家)、平板(3家)、鋼捲鋼材加工業(58家)及中鋼公司等102家公司。 台灣區鋼線鋼纜工業同業公會之93家會員工廠亦設有酸洗製程。 總計195家工廠。 國內外回收再利用現況 國外鋼鐵工業於表面處理酸洗製程所使用之酸洗液計有硫酸、鹽酸及硝酸-氫氟酸等。 美國、日本、德國及中國大陸之鋼鐵製品廠多屬大型工廠，酸洗製程採連續酸洗方式，所產生之廢酸通常於廠內設置廢酸回收設施，將鹽酸回收至製程再使用，並產生資源化產品。 商業化之廢鹽酸酸洗液回收技術包括Ruthner、Lurgi、加熱濃縮與硫酸置換等技術。 國內外回收再利用現況 廠內回收再利用 鋼板捲類（如中鋼、盛餘、統一實業） 鋼管類（高興昌公司） 線材類（春雨公司） 連續酸洗製程產生廢酸洗液之工廠 數量每年約17.9萬噸 廠外回收再利用 酸洗製程多為批次浸洗方式 再利用機構主要採用加氯氧化法 廢酸洗液廠外回收再利用容量可達6萬噸/年 廠外處理機構 廢酸洗液廠外處理容量可達6.8萬噸/年 國內外回收再利用現況 國內外回收再利用現況 再利用案例介紹 國內外回收再利用現況 鋼材製品廢酸再利用技術 括噴霧焙燒法 流體化床焙燒法 真空濃縮法 硫酸置換法 直接加氯氧化法 擴散透析法 離子交換樹脂法 噴霧焙燒法 原理 利用高溫方式將廢酸洗液中的鹽酸予以蒸發，再經吸收塔吸收後得到純度相當高的鹽酸(16～18%) ，氯化亞鐵則分解氧化成三氧化二鐵(Fe2O3) 2FeCl2＋1/2O2＋2H2O→Fe2O3＋4HCl 處理流程 廢酸利用加壓噴嘴以霧狀分散進入焙燒爐中，經800℃的焙燒反應後完全蒸發，廢酸分解形成HCl氣體與Fe2O3微粒，HCl氣體於吸收塔中以水吸收，回收16～18%的再生鹽酸（回收率約95%），而Fe2O3微粒則經由集塵設備收集，並依純度品質差異而分別用於製鐵原料、磁性材料及顏料等。 流體化床焙燒法 原理 FeCl2之熱分解反應係在流體化床的氧化鐵顆粒介質表面上進行，氧化鐵成份主要為Fe3O4及Fe2O3之混合形態 3FeCl2＋3H2O＋1/2O2→Fe3O4＋6HCl 處理流程 廢酸以噴注方式打入流體化床內，並以高壓鼓風機造成床體流體化狀態。在反應過程中所形成的氧化鐵即為流體化床的一部份，當形成較大顆粒的氧化鐵會沉積於爐底並適時排出收集，而形成之HCl氣體以吸收塔將HCl氣體吸收回收16～18%的再生鹽酸。 真空蒸餾法 原理 真空蒸餾法係在減壓操作下，將廢鹽酸加熱沸騰，使水及HCl餾出後，再以冷凝器將其冷凝回收鹽酸液，另外可以獲得約35%濃度的FeCl2溶液 處理流程 以真空加熱濃縮方式進行氣液分離，分離出之氣體為鹽酸氣，液體為氯化亞鐵及其他溶解性金屬。被分離出之鹽酸氣以冷凝器冷凝收集，其氯離子濃度可高達18％重量百分比。氯化亞鐵（FeCl2 ）濃縮溶液由此設備慢慢流出至儲存桶槽內，游離酸濃度小於1％以下，此濃縮溶液可再處理為氯化亞鐵結晶粉末。 硫酸置換法 在廢鹽酸中加入硫酸，使其與廢鹽酸中的氯化亞鐵發生複分解反應 ，反應後之酸液導入真空蒸餾裝置，利用減壓操作使水及HCl，蒸餾出後，再以冷凝器將其冷凝回收鹽酸，回收之鹽酸濃度可達18～35%。另在真空蒸餾罐底可回收FeSO4?H2O結晶，此結晶經溶解，再利用真空晶析罐再度結晶，則可製取FeSO4?7H2O。 FeCl2＋H2SO4→2HCl＋FeSO4 加氯氧化法 利用廢鐵之添加消耗廢酸液中之殘酸，再經濃縮、加氯氧化、結晶及乾燥等化工單元操作，以產生氯化鐵產品。 2FeCl2＋Cl2→2FeCl3 氯化亞鐵溶液可直接加氯進行氧化反應，反應