钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统及方法
阅读说明：本技术 钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统及方法 (System and method for preparing sulfuric acid by recycling waste ferric sulfate crude salt in acid washing of steel industry ) 是由 韩景文 陈文广 于 2021-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统及方法,该制备系统中回转窑、布袋除尘器、填料吸收塔和引风机通过连接管道依次相连接,引风机为所述系统提供抽力,使系统在负压状态运行。本发明通过将钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐经过：(1)硫酸铁粗盐晶体干燥；(2)硫酸铁晶体粉体加热分解,得到三氧化硫、二氧化硫和三氧化二铁,三氧化二铁可用做炼钢的原料,也可以用作生产氧化铁红原料；(3)气体过滤除尘；(4)气体吸收,三氧化硫溶于水直接生成硫酸,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,双氧水将吸收液体中的亚硫酸氧化成硫酸。本发明硫酸铁制备硫酸的系统,规模可大可小,投资少,见效快,可接受程度高,适用性强。(The invention discloses a system and a method for preparing sulfuric acid by recycling waste ferric sulfate crude salt in acid washing in the steel industry. The invention recycles waste ferric sulfate crude salt by acid cleaning in the steel industry through the following steps: (1) drying the ferric sulfate crude salt crystal; (2) ferric sulfate crystal powder is heated and decomposed to obtain sulfur trioxide, sulfur dioxide and ferric oxide, and the ferric oxide can be used as a raw material for steelmaking and also can be used as a raw material for producing iron oxide red; (3) filtering and dedusting gas; (4) and (3) gas absorption, dissolving sulfur trioxide in water to directly generate sulfuric acid, dissolving sulfur dioxide in water to generate sulfurous acid, and oxidizing the sulfurous acid in the absorption liquid into sulfuric acid by hydrogen peroxide. The system for preparing the sulfuric acid by the ferric sulfate has the advantages of changeable scale, low investment, quick response, high acceptable degree and strong applicability.)
技术领域
本发明涉及固体废料利用技术领域，尤其涉及一种钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统及方法。
背景技术
我国是一个不锈钢生产大国，各种类型的不锈钢生产量巨大。在生产ISI200系列和AISI300系列不锈钢带时需要经过退火和酸洗工序，利用各种强酸去除不锈钢表面的氧化皮。不锈钢酸洗工序会用到硫酸、硝酸。为提高酸的利用率，降低酸耗，减少对环境的污染，一般对酸进行再生。使用硫酸对不锈钢进行酸洗，硫酸槽含二价铁离子的废硫酸一般采用冷冻结晶法对废硫酸进行再生，废硫酸再生后会得到七水硫酸亚铁晶体固体废料，但硫酸槽的废硫酸再生率低，废水废料排放较多。通过将七水硫酸亚铁固体废料煅烧，煅烧产生的二氧化硫进入常规硫酸生产系统，制备硫酸，回收处理工艺复杂，投资成本高，多数不锈钢酸洗企业难以接受。
而采用硝酸对不锈钢进行酸洗，硝酸槽含三价铁离子的废硝酸采用硫酸置换法对废硝酸进行再生处理，废硝酸再生后会得到十二水硫酸铁粗盐晶体固体废料，处理后的废酸可全部回用，废酸再生率高，且只有废料十二水硫酸铁粗盐晶体排出。而对于采用硫酸置换法对废硝酸进行再生处理产生的固体废料十二水硫酸铁粗盐晶体，急需提供一种工艺方便，见效快，可接受程度高，适用性强的处理系统和处理方法，使资源得到有效利用。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统及方法，将十二水硫酸铁粗盐晶体加热分解为三氧化硫、二氧化硫和三氧化二铁，通过控制空气过剩系数，抑制二氧化硫的生成，三氧化二铁可用做炼钢的原料，也可以用作生产氧化铁红原料，三氧化硫溶于水直接生成硫酸，少量二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，利用双氧水将吸收液体中的亚硫酸氧化成硫酸，资源得到有效利用。本发明中的利用硫酸铁制硫酸系统规模可大可小，投资少，见效快，可接受程度高，适用性强。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统，包括回转窑、布袋除尘器、填料吸收塔和引风机，所述回转窑、所述布袋除尘器、所述填料吸收塔和所述引风机之间通过连接管道依次相连接，所述回转窑的窑头设有螺旋加料器，所述回转窑的窑尾设有天然气喷枪和粉料出口，所述布袋除尘器设有螺旋卸料器，所述填料吸收塔包括第一填料吸收塔、第二填料吸收塔和第三填料吸收塔，所述第一填料吸收塔、所述第二填料吸收塔和所述第三填料吸收塔通过连接管道相连接，所述引风机为所述系统提供抽力，使所述系统在负压状态运行。
优选地，所述第一填料吸收塔的下端设有第一进气口，顶部设有第一喷头，底部设有第一吸收液体和第一喷淋泵，所述第二填料吸收塔的下端设有第二进气口，顶部设有第二喷头，底部设有第二吸收液体和第二喷淋泵，所述第三填料吸收塔的下端设有第三进气口，顶部设有第三喷头，底部设有第三吸收液体和第三喷淋泵，所述第一喷头、所述第二喷头和所述第三喷头为PPH螺旋雾化喷头。
优选地，所述第一吸收液体的液位控制在所述第一进气口的下面，所述第二吸收液体的液位控制在所述第二进气口的下面，所述第三吸收液体的液位控制在所述第三进气口的下面。
优选地，所述第一填料吸收塔设有第一冷却系统，所述第二填料吸收塔设有第二冷却系统，所述第三填料吸收塔设有第三冷却系统。
优选地，所述第一填料吸收塔设有第一进液口和第一出液口，所述第二填料吸收塔设有第二进液口和第二出液口，所述第三填料吸收塔设有第三进液口和第三出液口。
通过采用上述钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统制备硫酸的方法，包括如下步骤：
（1）硫酸铁粗盐晶体干燥
将钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体通过并流旋切热风干燥机干燥，得到硫酸铁晶体粉体，硫酸铁晶体粉体的外水含量为1-3wt%；
（2）硫酸铁晶体粉体加热分解
硫酸铁晶体粉体通过螺旋加料器加入回转窑，由回转窑窑头向回转窑窑尾方向运动并逐渐升温，回转窑窑头温度控制在180-200℃，回转窑窑身温度控制在300-500℃，回转窑窑尾温度控制在500-750℃，回转窑尾部装有天然气喷枪，通过天然气喷枪控制空气过剩系数在1.2，保证回转窑内为氧化气氛，使硫酸铁加热分解所产生的三氧化硫与二氧化硫混合气体中，三氧化硫与二氧化硫的体积含量比≥99:1；
（3）气体过滤除尘
利用引风机将回转窑中的气体和粉尘抽入布袋除尘器，控制布袋除尘器中气体温度在180-200℃，布袋除尘器将混合气体中的粉尘阻挡在布袋之外，并通过布袋除尘器下部的螺旋卸料器排出；
（4）气体吸收
在引风机抽力的作用下，过滤粉尘后的气体通过连接管道进入第一进气口，穿过第一填料吸收塔填料层，从第一填料吸收塔顶部通过连接管道进入第二进气口，穿过第二填料吸收塔填料层，从第二填料吸收塔顶部通过连接管道进入第三进气口，穿过第三填料吸收塔填料层从第三填料吸收塔顶部通过连接管道进入引风机入口；
第一喷淋泵将第一吸收液体加压并通过第一填料吸收塔顶部的第一喷头向下喷出，吸收向上穿过第一填料吸收塔填料层的气体，第一冷却系统控制第一吸收液体的温度小于75℃；
第二喷淋泵将第二吸收液体加压并通过第二填料吸收塔顶部的第二喷头向下喷出，吸收向上穿过第二填料吸收塔填料层的气体，第二冷却系统控制第二吸收液体的温度小于60℃；
第三喷淋泵将第三吸收液体加压并通过第三填料吸收塔顶部的第三喷头向下喷出，吸收向上穿过第三填料吸收塔填料层的气体，第三冷却系统控制第三吸收液体的温度小于45℃。
优选地，所述步骤（1）中的硫酸铁粗盐晶体为十二水硫酸铁粗盐晶体，所述十二水硫酸铁粗盐晶体的外水含量为35-45wt%。
优选地，所述步骤（1）中并流旋切热风干燥机的干燥温度设置为250-350℃。
优选地，所述步骤（3）中回转窑中的气体为三氧化硫、二氧化硫以及燃烧所剩余氧气、氮气、水蒸气，回转窑中的粉尘为三氧化二铁粉体和硫酸铁粉体。
优选地，所述第一吸收液体为纯净水，所述第二吸收液体为纯净水，所述第三吸收液体为0.5-1wt%的双氧水溶液。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过将十二水硫酸铁粗盐晶体加热分解为三氧化硫、二氧化硫和三氧化二铁，通过控制空气过剩系数，抑制二氧化硫的生成，三氧化二铁可用做炼钢的原料，也可以用作生产氧化铁红原料，三氧化硫溶于水直接生成硫酸，少量二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，利用双氧水将吸收液体中的亚硫酸氧化成硫酸，资源得到有效利用。
2、本发明中的硫酸铁制硫酸系统规模可根据企业实际情况配置，可大可小，投资少，见效快，可接受程度高，适用性强。
附图说明
图1本发明的系统结构示意图；
图中：1-回转窑、2-布袋除尘器、3-填料吸收塔、4-引风机、5-连接管道、11-窑头、12-螺旋加料器，13-窑尾、14-天然气喷枪14、16-粉料出口、21-螺旋卸料器21、31-第一填料吸收塔、32-第二填料吸收塔、33-第三填料吸收塔、311-第一进气口、312-第一喷头、313-第一吸收液体、314-第一喷淋泵、315-第一冷却系统、316第一进液口、317-第一出液口、321-第二进气口、322-第二喷头、323-第二吸收液体、324-第二喷淋泵、325-第二冷却系统、326-第二进液口、327-第二出液口、331-第三进气口、332-第三喷头、333-第三吸收液体、334-第三喷淋泵、335-第三冷却系统、336-第三进液口、337-第三出液口。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
如图1所示：
一种钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统，包括回转窑1、布袋除尘器2、填料吸收塔3和引风机4，回转窑1、布袋除尘器2、填料吸收塔3和引风机4之间通过连接管道5依次相连接，引风机4为系统提供抽力，使系统在负压状态运行。
回转窑1的窑头11设有螺旋加料器12，回转窑1的窑尾13设有天然气喷枪14和粉料出口16。布袋除尘器2设有螺旋卸料器21。填料吸收塔3包括第一填料吸收塔31、第二填料吸收塔32和第三填料吸收塔33，第一填料吸收塔31、第二填料吸收塔32和第三填料吸收塔33通过连接管道5相连接。填料吸收塔3的材质为耐酸的PPH材质，填料吸收塔3的填料层为耐酸PPH材质鲍尔环。
第一填料吸收塔31的下端设有第一进气口311，顶部设有第一喷头312，底部设有第一吸收液体313和第一喷淋泵314。第二填料吸收塔32的下端设有第二进气口321，顶部设有第二喷头322，底部设有第二吸收液体323和第二喷淋泵324。第三填料吸收塔33的下端设有第三进气口331，顶部设有第三喷头332，底部设有第三吸收液体333和第三喷淋泵334。第一喷头312、第二喷头322和第三喷头332为PPH螺旋雾化喷头。
第一吸收液体313的液位控制在第一进气口311的下面，第二吸收液体323的液位控制在第二进气口321的下面，第三吸收液体333的液位控制在第三进气口331的下面。
第一填料吸收塔31设有第一冷却系统315，第二填料吸收塔32设有第二冷却系统325，第三填料吸收塔33设有第三冷却系统335。
第一填料吸收塔31设有第一进液口316和第一出液口317，第二填料吸收塔32设有第二进液口326和第二出液口327，第三填料吸收塔33设有第三进液口336和第三出液口337。
对比例1
通过采用上述钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统制备硫酸的方法，包括如下步骤：
（1）硫酸铁粗盐晶体干燥
钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体为十二水硫酸铁粗盐晶体，十二水硫酸铁粗盐晶体的外水含量为40wt%。将钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体通过并流旋切热风干燥机在300℃干燥，得到硫酸铁晶体粉体，硫酸铁晶体粉体的外水含量为2%。
（2）硫酸铁晶体粉体加热分解
硫酸铁晶体粉体通过螺旋加料器12加入回转窑1，由回转窑窑头11向回转窑窑尾13方向运动并逐渐升温。升温过程中外水逐渐排出，结晶水逐渐排出。当硫酸铁晶体被加热到480℃以上时，开始分解。理论上硫酸铁晶体加热分解会只生成三氧化二铁和三氧化硫，但实际中三氧化硫气体在高温作用下会有少量分解成二氧化硫及氧气。
回转窑窑头11温度控制在200℃，回转窑窑身15温度控制在400℃，回转窑窑尾13温度控制在800℃，回转窑窑尾13装有天然气喷枪14，通过天然气喷枪14的空然比例阀控制空气过剩系数在1.0，保证回转窑1内为氧化气氛，使硫酸铁加热分解所产生的三氧化硫与二氧化硫混合气体中，三氧化硫与二氧化硫的体积含量比为90:10；
（3）气体过滤除尘
利用引风机4将回转窑1中的气体三氧化硫、二氧化硫以及燃烧所剩余氧气、氮气、水蒸气，粉尘三氧化二铁粉体和硫酸铁粉体抽入布袋除尘器2，控制布袋除尘器中气体温度在200℃，布袋除尘器2将混合气体中的粉尘阻挡在布袋之外，并通过布袋除尘器2下部的螺旋卸料器21排出。
（4）气体吸收
在引风机4抽力的作用下，过滤粉尘后的气体通过连接管道5进入第一进气口311，穿过第一填料吸收塔31填料层，从第一填料吸收塔31顶部通过连接管道5进入第二进气口321，穿过第二填料吸收塔32填料层，从第二填料吸收塔32顶部通过连接管道5进入第三进气口331，穿过第三填料吸收塔33填料层，从第三填料吸收塔33顶部通过连接管道5进入引风机4入口。
第一喷淋泵314将第一吸收液体313加压并通过第一填料吸收塔31顶部的第一喷头312向下喷出，吸收向上穿过第一填料吸收塔31填料层的气体，第一冷却系统控315制第一吸收液体313的温度为70℃。
第二喷淋泵324将第二吸收液体323加压并通过第二填料吸收塔32顶部的第二喷头322向下喷出，吸收向上穿过第二填料吸收塔32填料层的气体，第二冷却系统325控制第二吸收液体323的温度为55℃。
第三喷淋泵334将第三吸收液体333加压并通过第三填料吸收塔33顶部的第三喷头332向下喷出，吸收向上穿过第三填料吸收塔33填料层的气体，第三冷却系统335控制第三吸收液体333的温度为40℃。
第一吸收液体313为纯净水，第二吸收液体323为纯净水，第三吸收液体333为质量浓度1wt%的双氧水。
本实施例数据指标为第三吸收液体中双氧水反应量和硫酸生成量：
硫酸铁晶体（干基，不含外水计算）分解率达到99.5%所需时间（烧成周期即物料从螺旋加料器加入至从回转窑尾部变为三氧化二铁排出）4小时。
每吨干基十二水硫酸铁晶体消耗浓度为27.5%的工业双氧水63.38公斤，双氧水有效利用率为95%，5%的双氧水分解。即每生成1吨硫酸需消耗浓度为27.5%的工业双氧水132.8公斤
实施例1
通过采用上述钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统制备硫酸的方法，包括如下步骤：
（1）硫酸铁粗盐晶体干燥
钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体为十二水硫酸铁粗盐晶体，十二水硫酸铁粗盐晶体的外水含量为35wt%。将钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体通过并流旋切热风干燥机在250℃干燥，得到硫酸铁晶体粉体，硫酸铁晶体粉体的外水含量为3%。
（2）硫酸铁晶体粉体加热分解
硫酸铁晶体粉体通过螺旋加料器12加入回转窑1，由回转窑窑头11向回转窑窑尾13方向运动并逐渐升温。升温过程中外水逐渐排出，结晶水逐渐排出。当硫酸铁晶体被加热到480℃以上时，开始分解。理论上硫酸铁晶体加热分解会只生成三氧化二铁和三氧化硫，但实际中三氧化硫气体在高温作用下会有少量分解成二氧化硫及氧气。
回转窑窑头11温度控制在180℃，回转窑窑身15温度控制在300℃，回转窑窑尾13温度控制在500℃，回转窑窑尾13装有天然气喷枪14，通过天然气喷枪14的空然比例阀控制空气过剩系数在1.2，保证回转窑1内为氧化气氛，使硫酸铁加热分解所产生的三氧化硫与二氧化硫混合气体中，三氧化硫与二氧化硫的体积含量比≥99:1。
（3）气体过滤除尘
利用引风机4将回转窑1中的气体三氧化硫、二氧化硫以及燃烧所剩余氧气、氮气、水蒸气，粉尘三氧化二铁粉体和硫酸铁粉体抽入布袋除尘器2，控制布袋除尘器中气体温度在180℃，布袋除尘器2将混合气体中的粉尘阻挡在布袋之外，并通过布袋除尘器2下部的螺旋卸料器21排出。
（4）气体吸收
在引风机4抽力的作用下，过滤粉尘后的气体通过连接管道5进入第一进气口311，穿过第一填料吸收塔31填料层，从第一填料吸收塔31顶部通过连接管道5进入第二进气口321，穿过第二填料吸收塔32填料层，从第二填料吸收塔32顶部通过连接管道5进入第三进气口331，穿过第三填料吸收塔33填料层，从第三填料吸收塔33顶部通过连接管道5进入引风机4入口。
第一喷淋泵314将第一吸收液体313加压并通过第一填料吸收塔31顶部的第一喷头312向下喷出，吸收向上穿过第一填料吸收塔31填料层的气体，第一冷却系统315控制第一吸收液体313的温度为70℃。
第二喷淋泵324将第二吸收液体323加压并通过第二填料吸收塔32顶部的第二喷头322向下喷出，吸收向上穿过第二填料吸收塔32填料层的气体，第二冷却系统325控制第二吸收液体323的温度为55℃。
第三喷淋泵334将第三吸收液体333加压并通过第三填料吸收塔33顶部的第三喷头332向下喷出，吸收向上穿过第三填料吸收塔33填料层的气体，第三冷却系统335控制第三吸收液体333的温度为40℃。
第一吸收液体313为纯净水，第二吸收液体323为纯净水，第三吸收液体333为质量浓度0.5wt%的双氧水溶液。
本实施例数据指标为第三吸收液体中双氧水反应量和硫酸生成量：
硫酸铁晶体（干基，不含外水计算）分解率达到99.5%所需时间（烧成周期即物料从螺旋加料器加入至从回转窑尾部变为三氧化二铁排出）8小时。
每吨干基十二水硫酸铁晶体消耗浓度为27.5%的工业双氧水6.338公斤，双氧水有效利用率为95%，5%的双氧水分解。即每生成1吨硫酸需消耗浓度为27.5%的工业双氧水13.28公斤。
实施例2
通过采用上述钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统制备硫酸的方法，包括如下步骤：
（1）硫酸铁粗盐晶体干燥
钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体为十二水硫酸铁粗盐晶体，十二水硫酸铁粗盐晶体的外水含量为40wt%。将钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体通过并流旋切热风干燥机在300℃干燥，得到硫酸铁晶体粉体，硫酸铁晶体粉体的外水含量为2%。
（2）硫酸铁晶体粉体加热分解
硫酸铁晶体粉体通过螺旋加料器12加入回转窑1，由回转窑窑头11向回转窑窑尾13方向运动并逐渐升温。升温过程中外水逐渐排出，结晶水逐渐排出。当硫酸铁晶体被加热到480℃以上时，开始分解。理论上硫酸铁晶体加热分解会只生成三氧化二铁和三氧化硫，但实际中三氧化硫气体在高温作用下会有少量分解成二氧化硫及氧气。
回转窑窑头11温度控制在200℃，回转窑窑身15温度控制在400℃，回转窑窑尾13温度控制在600℃，回转窑窑尾13装有天然气喷枪14，通过天然气喷枪14的空然比例阀控制空气过剩系数在1.2，保证回转窑1内为氧化气氛，使硫酸铁加热分解所产生的三氧化硫与二氧化硫混合气体中，三氧化硫与二氧化硫的体积含量比≥99:1。
（3）气体过滤除尘
利用引风机4将回转窑1中的气体三氧化硫、二氧化硫以及燃烧所剩余氧气、氮气、水蒸气，粉尘三氧化二铁粉体和硫酸铁粉体抽入布袋除尘器2，控制布袋除尘器中气体温度在200℃，布袋除尘器2将混合气体中的粉尘阻挡在布袋之外，并通过布袋除尘器2下部的螺旋卸料器21排出。
（4）气体吸收
在引风机4抽力的作用下，过滤粉尘后的气体通过连接管道5进入第一进气口311，穿过第一填料吸收塔31填料层，从第一填料吸收塔31顶部通过连接管道5进入第二进气口321，穿过第二填料吸收塔32填料层，从第二填料吸收塔32顶部通过连接管道5进入第三进气口331，穿过第三填料吸收塔33填料层，从第三填料吸收塔33顶部通过连接管道5进入引风机4入口。
第一喷淋泵314将第一吸收液体313加压并通过第一填料吸收塔31顶部的第一喷头312向下喷出，吸收向上穿过第一填料吸收塔31填料层的气体，第一冷却系统控315制第一吸收液体313的温度为70℃。
第二喷淋泵324将第二吸收液体323加压并通过第二填料吸收塔32顶部的第二喷头322向下喷出，吸收向上穿过第二填料吸收塔32填料层的气体，第二冷却系统325控制第二吸收液体323的温度为55℃。
第三喷淋泵334将第三吸收液体333加压并通过第三填料吸收塔33顶部的第三喷头332向下喷出，吸收向上穿过第三填料吸收塔33填料层的气体，第三冷却系统335控制第三吸收液体333的温度为40℃。
本实施例中，第一吸收液体313为纯净水，第二吸收液体323为纯净水，第三吸收液体333为质量浓度1wt%的双氧水溶液。
本实施例数据指标为第三吸收液体中双氧水反应量和硫酸生成量：
硫酸铁晶体（干基，不含外水计算）分解率达到99.5%所需时间（烧成周期即物料从螺旋加料器加入至从回转窑尾部变为三氧化二铁排出）6小时。
每吨干基十二水硫酸铁晶体消耗浓度为27.5%的工业双氧水6.338公斤，双氧水有效利用率为95%，5%的双氧水分解。即每生成1吨硫酸需消耗浓度为27.5%的工业双氧水13.28公斤。
实施例3
通过采用上述钢铁行业酸洗回收废料硫酸铁粗盐制备硫酸的系统制备硫酸的方法，包括如下步骤：
（1）硫酸铁粗盐晶体干燥
钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体为十二水硫酸铁粗盐晶体，十二水硫酸铁粗盐晶体的外水含量为45wt%。将钢铁行业含铁混酸废液的回收处理得到的硫酸铁粗盐晶体通过并流旋切热风干燥机在350℃干燥，得到硫酸铁晶体粉体，硫酸铁晶体粉体的外水含量为3%。
（2）硫酸铁晶体粉体加热分解
硫酸铁晶体粉体通过螺旋加料器12加入回转窑1，由回转窑窑头11向回转窑窑尾13方向运动并逐渐升温。升温过程中外水逐渐排出，结晶水逐渐排出。当硫酸铁晶体被加热到480℃以上时，开始分解。理论上硫酸铁晶体加热分解会只生成三氧化二铁和三氧化硫，但实际中三氧化硫气体在高温作用下会有少量分解成二氧化硫及氧气。
回转窑窑头11温度控制在200℃，回转窑窑身15温度控制在500℃，回转窑窑尾13温度控制在750℃，回转窑窑尾13装有天然气喷枪14，通过天然气喷枪14的空然比例阀控制空气过剩系数在1.2，保证回转窑1内为氧化气氛，使硫酸铁加热分解所产生的三氧化硫与二氧化硫混合气体中，三氧化硫与二氧化硫的体积含量比≥100%。
（3）气体过滤除尘
利用引风机4将回转窑1中的气体三氧化硫、二氧化硫以及燃烧所剩余氧气、氮气、水蒸气，粉尘三氧化二铁粉体和硫酸铁粉体抽入布袋除尘器2，控制布袋除尘器中气体温度在200℃，布袋除尘器2将混合气体中的粉尘阻挡在布袋之外，并通过布袋除尘器2下部的螺旋卸料器21排出。
（4）气体吸收
在引风机4抽力的作用下，过滤粉尘后的气体通过连接管道5进入第一进气口311，穿过第一填料吸收塔31填料层，从第一填料吸收塔31顶部通过连接管道5进入第二进气口321，穿过第二填料吸收塔32填料层，从第二填料吸收塔32顶部通过连接管道5进入第三进气口331，穿过第三填料吸收塔33填料层，从第三填料吸收塔33顶部通过连接管道5进入引风机4入口。
第一喷淋泵314将第一吸收液体313加压并通过第一填料吸收塔31顶部的第一喷头312向下喷出，吸收向上穿过第一填料吸收塔31填料层的气体，第一冷却系统控315制第一吸收液体313的温度为65℃。
第二喷淋泵324将第二吸收液体323加压并通过第二填料吸收塔32顶部的第二喷头322向下喷出，吸收向上穿过第二填料吸收塔32填料层的气体，第二冷却系统325控制第二吸收液体323的温度为55℃。
第三喷淋泵334将第三吸收液体333加压并通过第三填料吸收塔33顶部的第三喷头332向下喷出，吸收向上穿过第三填料吸收塔33填料层的气体，第三冷却系统335控制第三吸收液体333的温度为35℃。
第一吸收液体313为纯净水，第二吸收液体323为纯净水，第三吸收液体333为质量浓度1wt%的双氧水溶液。
本实施例数据指标为第三吸收液体中双氧水反应量和硫酸生成量：
硫酸铁晶体（干基，不含外水计算）分解率达到99.5%所需时间（烧成周期即物料从螺旋加料器加入至从回转窑尾部变为三氧化二铁排出）5小时。
每吨干基十二水硫酸铁晶体消耗浓度为27.5%的工业双氧水6.272公斤，双氧水有效利用率为96%，4%的双氧水分解。即每生成1吨硫酸需消耗浓度为27.5%的工业双氧水13.14公斤。
回转窑尾部高温区温度决定了十二水硫酸铁晶体达到99.5%以上的分解率所需的时间，即温度高，烧成周期短，相对产量大。温度低，烧成周期长，相对产量小。但因温度超过750℃后混合气体中二氧化硫气体含量急剧增加，为二氧化硫气体全部生成硫酸并使尾气达标排放所需要工业双氧水耗量会急剧上升，为此应限定回转窑尾部最高烧成温度在500-750℃。
第三冷却系统335所控制第三吸收液体333的温度为35℃时。双氧水有效利用率为96%，4%的双氧水分解。第三冷却系统335所控制第三吸收液体333的温度为40℃时。双氧水有效利用率为95%，5%的双氧水分解。第三吸收液体333的温度越高，双氧水越容易分解。但从总体经济角度考虑，控制第三吸收液体333的温度在40℃比较适宜。当控制第三吸收液体333的温度在40℃时，第三冷却系统335采用冷水塔即可。
当第三吸收液体333为质量浓度0.5-1wt%的双氧水溶液时，双氧水溶液在加入微量稳定剂并控制温度在40℃以下时，双氧水有效利用率会达到95%，双氧水分解率会小于5%。质量浓度超过1%时双氧水有效利用率会随浓度上升而下降，双氧水分解率会上升。
本发明中的外水含量为不包括结晶水的含水量。
本发明的气体吸收原理为：填料吸收塔下部为吸收液体，液位控制在进气口的下部，每个填料吸收塔下部装有一台进口与吸收液体相连的喷淋泵，喷淋泵将吸收液体加压并通过填料吸收塔顶部的喷头向下喷出，与向上穿过填料层的混合气体充分接触，三氧化硫气体溶于水生成硫酸。为加强吸收效果，每个填料吸收塔的吸收液体都配有一套冷却系统，主要目的是给吸收液体降温，增强吸收效果，减少酸蒸汽产生。三氧化硫气体溶于水会生成硫酸并释放出热量。每套冷却系统包括冷却循环泵1台、列管式间接换热器1台，管道1项。冷却循环泵抽取填料吸收塔下部的吸收液体（稀硫酸）经过列管式间接换热器降温后又回到填料吸收塔下部。回转窑所产生的气体包括三氧化硫、二氧化硫、水蒸气以及燃烧所剩余氧气、氮气依次通过第一填料吸收塔、第二填料吸收塔和第三填料吸收塔，三氧化硫、二氧化硫及部分水蒸气被吸收，剩余气体中含水蒸气、燃烧所剩余氧气、氮气。在第三填料吸收塔下部吸收液体中加入少量工业双氧水，浓度控制在0.5-1%，主要是用来吸收残余气体中的二氧化硫，使排放气体中的二氧化硫含量在国家环保控制标准以内，达标排放。反应方程式： H2O2+SO2=H2SO4。
当第三填料吸收塔33下部的吸收液体液位由于吸收气体而上升至高位线时，可将第三填料吸收塔33下部的吸收液体通过第三出液口337转移至第二填料吸收塔32，直至第三填料吸收塔33下部的吸收液体液位下降至低位线。
当第二填料吸收塔32下部的吸收液体液位由于吸收气体而上升至高位线时，可将第二填料吸收塔32下部的吸收液体通过第二出液口327转移至第一填料吸收塔31，直至第二填料吸收塔32下部的吸收液体液位下降至低位线。
当第一填料吸收塔31下部的吸收液体液位由于吸收气体而上升至高位线时，可将第一填料吸收塔31下部的吸收液体通过第一出液口317转移至储存罐，再由储存罐加去酸洗线使用。
此做法主要是逐级将吸收液体稀硫酸增浓，一般控制第三填料吸收塔33下部的吸收液体稀硫酸浓度在10%，第二填料吸收塔32下部的吸收液体稀硫酸浓度在20%，第一填料吸收塔31下部的吸收液体稀硫酸浓度在40%。
本发明通过将十二水硫酸铁粗盐晶体加热分解为二氧化硫、三氧化硫后和三氧化二铁，通过控制空气过剩系数，抑制二氧化硫的生成，三氧化二铁可用做炼钢的原料，也可以用作生产氧化铁红原料，三氧化硫溶于水直接生成硫酸，少量二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，利用双氧水将吸收液体中的亚硫酸氧化成硫酸，资源得到有效利用。
本发明中的利用硫酸铁制硫酸系统规模可大可小，投资少，见效快，多数不锈钢酸洗企业都能接受。
根据上述说明书的揭示，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。