一種酸性沉釩廢水除錳的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酸性沉釩廢水除錳的方法，調(diào)節(jié)酸性沉釩廢水的pH值至5～7，再加入草酸銨，然后過濾得到草酸錳沉淀和上清液，其中，所述上清液中含有小于0.05g/L的Mn2+。本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法具有工藝簡單易用、回收錳資源、設(shè)備要求低、操作方便、環(huán)保等優(yōu)勢，具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。此外，除錳后得到的硫酸銨可用于沉釩，冷凝水可以直接循環(huán)使用，能夠有效地利用資源。
【專利說明】一種酸性沉釩廢水除錳的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及一種鈣化焙燒后浸出沉釩得到的酸性沉釩廢水除錳的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前從含釩礦物中提取釩的方法主要有鈉化焙燒提釩方法和鈣化焙燒提釩方法。
[0003]其中，在鈣化焙燒中通常采用硫酸對熟料進(jìn)行浸出得到酸性含釩浸出液，由于在該酸性含釩浸出液中含有大量的錳元素，所以利用銨鹽對該酸性含釩浸出液沉釩后的沉釩廢水中含有大量的二價(jià)錳離子游離于沉釩廢水中，這不利于后期的廢水處理和再利用。
[0004]目前對上述沉釩廢水普遍采用的一種處理方法是采用石灰中和的方法，但是該方法會將其中的金屬離子全部沉淀，并且在生成的沉淀中有大量的硫酸鈣與氫氧化錳在一起，無法進(jìn)一步的分離并且也不能直接應(yīng)用，因此無法單純的除去錳，所獲得的沉淀物和廢水均無法再有效利用，因此還需要提供一種新的酸性沉釩廢水除錳的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題中的一個(gè)或多個(gè)。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單易用、能夠回收錳資源、設(shè)備要求低、操作方便且環(huán)保的酸性沉釩廢水除錳的方法
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種酸性沉釩廢水除錳的方法，調(diào)節(jié)酸性沉釩廢水的pH值至5~7，再加入草酸銨，然后過濾得到草酸錳沉淀和上清液，其中，所述上清液中含有小于0.05g/L的Mn2+。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述酸性沉釩廢水是由釩渣鈣化焙燒后的熟料經(jīng)硫酸浸出、沉釩后得到的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述酸性沉釩廢水中至少含有小于0.5g/L的V5+、大于5g/L的Mn2+、5~50g/L的NH4+、20~200g/L的SO42+,并且所述酸性沉釩廢水的pH值為2~4。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括將所述上清液加熱濃縮并冷卻結(jié)晶得到硫酸銨和冷凝水的步驟。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括將所述硫酸銨用于沉釩并且將所述冷凝水用于浸出釩渣鈣化焙燒后的熟料。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，在加入草酸銨之前，控制所述酸性沉釩廢水的溫度為25~60°C。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，按照所述草酸銨中的C2O廣與所述酸性沉釩廢水中的Mn2+的摩爾比為I~1.5:1添加所述草酸銨。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述加熱濃縮的溫度為90~100°C，并且將所述上清液加熱濃縮后得到的硫酸銨濃度大于300g/L ;所述冷卻結(jié)晶的溫度為O~10°C。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，采用氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸銨、碳酸氫銨調(diào)節(jié)所述酸性沉釩廢水的PH值。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法的一個(gè)實(shí)施例，加入草酸銨后攪拌30~120min,再沉降10~60min后再過濾。
[0017]本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法具有工藝簡單易用、回收錳資源、設(shè)備要求低、操作方便、環(huán)保等優(yōu)勢，具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。此外，除錳后得到的硫酸銨可用于沉釩，冷凝水可以直接循環(huán)使用，沉淀得到的草酸錳中的錳含量高并且雜質(zhì)很少，可直接作為產(chǎn)品進(jìn)行出售并可以直接用作油漆和清漆的干燥劑，能夠有效地利用資源。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例對本發(fā)明的酸性沉釩廢水除錳的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述酸性沉釩廢水除錳的方法具體為調(diào)節(jié)酸性沉釩廢水的pH值至5~7，再加入草酸銨，然后過濾得到草酸錳沉淀和上清液，，其中，所述上清液中含有小于0.05g/L的Mn2+。
[0020]優(yōu)選地，將所得的上清液加熱濃縮并冷卻結(jié)晶得到硫酸銨和冷凝水。其中，所得硫酸銨可以繼續(xù)用于含釩浸出液的沉釩，所得冷凝水可以繼續(xù)用于釩渣鈣化焙燒所得熟料的浸出。 [0021]下面結(jié)合本發(fā)明的原理對上述步驟進(jìn)行具體的說明和描述。
[0022]需要指出的是，本發(fā)明所述的酸性沉釩廢水是由釩渣鈣化焙燒后的熟料經(jīng)硫酸浸出、沉釩后得到的，其主要含有Fe、Al、Mg、Mn、P、V等離子，還含有銨根離子、硫酸根離子等。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述酸性沉釩廢水中至少含有小于0.5g/L的V5+、大于5g/L的Mn2+、5~50g/L的NH4+、20~200g/L的SO42+,并且該酸性沉釩廢水的pH值為2~4。
[0023]首先，將上述酸性沉釩廢水的pH值調(diào)節(jié)至5~7以獲得進(jìn)行錳離子沉淀的最佳條件，在PH值為5~7的條件下進(jìn)行后續(xù)的除錳，所得的草酸錳沉淀的溶度積較小，可以使得沉淀后分離得到的上清液中的錳離子濃度小于0.05g/L，若pH值過高會導(dǎo)致二價(jià)錳離子直接生成沉淀，若PH值過低則會使得大量錳離子得不到沉淀并溶解部分后續(xù)生產(chǎn)的草酸錳沉淀。根據(jù)本發(fā)明，采用氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸銨、碳酸氫銨等無還原性的堿或鹽調(diào)節(jié)酸性沉釩廢水的PH值，以防止與沉釩廢水中的釩、鉻等雜質(zhì)離子發(fā)生反應(yīng)，從而生成四價(jià)釩、三價(jià)鉻并繼而生成沉淀，影響草酸錳的純度，其中，氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸銨、碳酸氫銨等無還原性的堿或鹽可以以粉末或者水溶液的方式加入。
[0024]并且，為了得到較佳的草酸錳的沉淀?xiàng)l件，控制酸性沉釩廢水的溫度為25~600C，優(yōu)選地為50°C，若該溫度過高，草酸錳的溶解度會增大，增加除錳后上清液中錳的濃度，若該溫度過低，則會影響沉淀反應(yīng)的動力學(xué)，使得草酸錳的沉淀時(shí)間很長。其中，在調(diào)節(jié)PH值之前或之后控制酸性沉釩廢水的溫度均可，不會對反應(yīng)結(jié)果有不良影響。
[0025]然后，向調(diào)節(jié)pH值之后的酸性沉釩廢水中加入除錳劑以使其中的二價(jià)錳離子以沉淀物的形式沉淀下來，再通過過濾的方式除去。根據(jù)本發(fā)明，該除錳劑為草酸銨，采用草酸銨作為除錳劑是因?yàn)槠洳粫脞?、鈉等雜質(zhì)元素從而有利于后續(xù)處理，并且其能夠與二價(jià)錳離子反應(yīng)得到草酸銨沉淀。若將草酸鉀、草酸鈉等作為除錳劑的話，會引入雜質(zhì)，影響后續(xù)處理。加入草酸銨之后，草酸銨與硫酸錳發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)并生成難溶于水的草酸錳，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:Mn2++C2042_=MnC204 I。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，按照草酸銨中的C2042_與酸性沉釩廢水中的Mn2+的摩爾比為I~
1.5:1添加所述草酸銨，采取上述摩爾比是為了使得沉淀草酸錳更加完全，若摩爾比過高則會造成草酸銨的浪費(fèi)，若摩爾比過低則會使得錳離子沉淀不完全。
[0027]優(yōu)選地，加入草酸銨后持續(xù)攪拌以增大反應(yīng)物的接觸反應(yīng)幾率，提高錳的去除率。其中，攪拌時(shí)間為30~120min，更優(yōu)選地為60min。待反應(yīng)完后，沉降10~60min后再過濾，以確保大部分的沉淀物沉淀下來并被過濾除去。根據(jù)本發(fā)明，所得的上清液中含有小于
0.05g/L 的 Mn2+。
[0028]在加熱濃縮和冷卻結(jié)晶的步驟中，控制加熱濃縮的溫度為90~100°C以提高硫酸銨的濃縮率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將上清液加熱濃縮后得到的硫酸銨濃度大于300g/L。同時(shí)，控制冷卻結(jié)晶的溫度為O~10°C，以提高硫酸銨的結(jié)晶率。
[0029]之后可以將所得的硫酸銨與冷凝水進(jìn)行后續(xù)的循環(huán)利用，以有效利用資源，但本發(fā)明不限于此。
[0030]在上述操作中，采取如加大攪拌強(qiáng)度、延長沉降時(shí)間、加入絮凝劑與吸附劑等的措施均能提高錳的去除率，具體可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作步驟的調(diào)整。
[0031]此外，由于沉淀得到的草酸錳中的錳含量高并且雜質(zhì)很少，可直接作為產(chǎn)品進(jìn)行出售并可以直接用作油漆和清漆的干燥劑，能夠進(jìn)一步有效地利用資源。
[0032]下面結(jié)合示例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，示例僅用于說明本發(fā)明，而不對本發(fā)明進(jìn)行限制。
[0033]其中，以下示例1-3中所用的酸性沉釩廢水均為表1所列成分的沉釩廢水，其pH值為3.5。
[0034]表1酸性沉釩廢水的主要化學(xué)成分/g.1
【權(quán)利要求】
1.一種酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)酸性沉釩廢水的pH值至5~7，再加入草酸銨，然后過濾得到草酸錳沉淀和上清液，其中，所述上清液中含有小于0.05g/L的Mn2+。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，所述酸性沉釩廢水是由釩渣鈣化焙燒后的熟料經(jīng)硫酸浸出、沉釩后得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，所述酸性沉釩廢水中至少含有小于0.5g/L的V5+、大于5g/L的Mn2+、5~50g/L的NH4+、20~200g/L的SO42+,并且所述酸性沉釩廢水的pH值為2~4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述上清液加熱濃縮并冷卻結(jié)晶得到硫酸銨和冷凝水的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述硫酸銨用于沉釩并且將所述冷凝水用于浸出釩渣鈣化焙燒后的熟料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，在加入草酸銨之前，控制所述酸性沉釩廢 水的溫度為25~60°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，按照所述草酸銨中的c2042_與所述酸性沉釩廢水中的Mn2+的摩爾比為I~1.5:1添加所述草酸銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，所述加熱濃縮的溫度為90~100°C，并且將所述上清液加熱濃縮后得到的硫酸銨濃度大于300g/L ;所述冷卻結(jié)晶的溫度為O~10°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，采用氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸銨、碳酸氫銨調(diào)節(jié)所述酸性沉釩廢水的PH值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性沉釩廢水除錳的方法，其特征在于，加入草酸銨后攪拌30~120min,再沉降10~6 0min后再過濾。
【文檔編號】C22B47/00GK103922454SQ201410150755
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】殷兆遷, 游本銀, 吳劉柱, 高官金, 孟偉巍 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司