本发明涉及酸洗废液的处理方法，尤其是降低酸洗废液中二氧化硅浓度的处理方法。 在钢的加工中，通常使用称为酸洗液的浓硫酸或浓盐酸一类的溶液去除轧制过程中产生的表面钢渣。处理这类酸洗废液会造成明显的环境污染。
通常需要从酸洗废液中去除的各种物质中的一种是二氧化硅。迄今都是使用化学沉淀法去除二氧化硅，但这种化学沉淀法既花钱又费时间。
本发明的目的在于使用一种低廉的物理分离法，从酸洗废液中去除悬浮的和胶质的二氧化硅。
在本发明方法中，酸洗废液或浓缩酸洗废液的处理方法是，首先按浓度为20-100ppm添加一种絮凝剂，该絮凝剂对酸洗溶液是一种较好的阴离子或阳离子聚合物，可使酸洗溶液中的悬浮或胶质二氧化硅，在约15分钟到1小时期间内絮凝成粒径约为0.5-2.0微米的小团块。再次向酸洗溶液中添加这种较好的阴离子或阳离子聚合物地絮凝剂，直到二次絮凝剂在酸洗溶液中的浓度达到5-30ppm，并且悬浮或胶质二氧化硅再经过约15分钟到1小时进一步絮凝成粒径约为25-100微米的小团块。通过过滤或其它物理分离技术从酸洗溶液中去除上述絮凝物。
可参照附图进一步说明本发明方法，该附图是实施本发明方法的优选实施例装置的示意图。
除非另有规定，所有浓度都按重量计量。参看附图，显而易见包含盐酸和含二氧化硅等各种杂质的浓缩酸洗液通过管道10被输往沉淀槽12。该沉淀槽由第一沉淀室14、第二沉淀室20、第三沉淀室26和第四沉淀室32组成。第一沉淀室14装备了一个搅拌器16并用隔板18同第二沉淀室20分开。第二沉淀室20也装备了一个搅拌器22并用隔板24同扩大了的第三沉淀室26分开，第三沉淀室26没有装备搅拌器但设有一抬起的中间隔板28，并用隔板30同第四沉淀室32分开。将来自槽34的絮凝剂供入第一沉淀室、它是通过管道36用泵38输送，并与通过管道40输入的稀释水进行混合。通过管道42将聚合物和稀释水输入第一沉淀室。将来自槽44的絮凝剂供入第二沉淀室，它是通过管道46用泵48输送，并与通过管道50输入的稀释水进行混合，其后通过管道52将絮凝剂和稀释水输入第二沉淀室。
通过管道10输入的浓缩酸洗液温度通常约为200°F。槽34中的絮凝剂最好是一种低分子量的阳离子聚合物，其平均分子量可为2，000-10，000。一种适宜的聚合物是聚胺，可从Calgon公司买到，产品代号为CA-289。最好对聚合物进行稀释，以使得管道42内的聚合物浓度约为0.1%，而第一沉淀室14内的聚合物浓度约为20-100ppm。第一沉淀室14内酸洗液温度也最好在150°-200°F范围内，约为200°F更好，用搅拌器16对酸洗液连续进行搅拌。经过约15分钟到1小时后，第一沉淀室14内的已稀释了的酸洗液被输送到第二沉淀室20，并在其内同来自槽44的絮凝剂混合。这种絮凝剂最好是一种高分子量的阴离子聚合物，其平均分子量为1，000，000-20，000，000。它的一种适宜实例是Calgon公司销售的聚合电解质，产品代号为POL EZ7736。按一定的比例同稀释水一起添加上述聚合物，以使得管道52内的聚合物浓度约为0.1%，而第二沉淀室20内的聚合物浓度约为5-30ppm，第二沉淀室内酸洗液的温度也最好在150°-200°F范围内，约为200°F更好。酸洗液在第二沉淀室内用搅拌器22连续进行搅拌并存留约15分钟到1小时后，通过第三沉淀室将酸洗液输往第四沉淀室。
已经发现在上述条件下，酸洗溶液中的悬浮和胶质二氧化硅开始在第一沉淀室内絮凝成中间溶液（THe Solution on average），在第一沉淀室内存留约15分钟到1小时悬浮和胶质二氧化硅将形成粒径约为0.5-2.0微米、最好是1微米的针状絮凝物。还发现这种絮凝作用将在第二沉淀室内继续发展，在第一沉淀室内产生的这种含有针状絮凝物的溶液输入第二沉淀室后15分钟到1小时，将出现粒径为25-100微米、最好是50微米的含二氧化硅絮凝物。在第二沉淀室内存留上述平均时间后，该溶液被输入第三沉淀室26。
通过管道54将酸洗液连同这些絮凝物从沉淀槽输入多级过滤装置56。显而易见，酸洗液向上流过第一级过滤器58，由此通过管道60酸洗液向下被输送到第二级过滤器62的下端，并向上流过管道64，在此酸洗液再次被输送到第三级过滤器66的下端，并从第三级过滤器的顶部通过管道68流到烘烤机以进行进一步处理。在过滤装置中，将在沉淀槽内产生的含二氧化硅絮凝物大量排出，以使得输送到烘烤机内的酸洗液中二氧化硅最终浓度小于15ppm。
还显而易见，某些微量杂质如钙、铝、钾、铬和镍会被吸收/吸附在含二氧化硅的絮凝物上，从而降低这些杂质的最终浓度。
参照以下实施例进一步说明本发明的方法。除非另有说明，所有浓度都按重量计量。
实施例1
在15分钟内，将100ml的酸洗废液同CALGON CA-289以60mg/l的比例快速混合。然后以12mg/l的比例添加CALGON POL EZ7736，混合物持续搅拌20分钟。将上述溶液过滤。HCl、FeCl2和二氧化硅的初始浓度和最终浓度表示在以下表Ⅰ内。
实施例2
用浓缩酸洗废液重复实施例1的试验。HCl、FeCl2和二氧化硅的初始浓度和最终浓度表示在以下表Ⅱ内。
实施例3
以40mg/l的比例将CALGON CA-289添加入流量为30加仑/分的浓缩酸洗废液中，在沉淀室内搅拌30分钟，随后添加CAL-GON POL EZ7736快速搅拌30分钟进行处理，处理结果表示在表Ⅲ内。
表Ⅰ
HCl(%) FeCl2(%) SiO2(ppm)
未处理过的酸洗废液 2.4 21.2 55
已处理和过滤过的 2.4 21.2 18
酸洗废液
表Ⅱ
HCl(%) FeCl2(%) SiO2(ppm)
未处理过的浓缩 7.8 28.2 42
酸洗废液
已处理和过滤过 7.8 28.2 15
的浓缩酸洗废液
表Ⅲ
HCl(%) FeCl2(%) SiO2(ppm)
未处理过的浓缩 8.2 29.8 52
酸洗废液
已处理和过滤过 8.2 29.2 12
的浓缩酸洗废液