一種銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，所述方法包括以下步驟：a、將銨鹽沉釩廢水的pH值調(diào)節(jié)為5～7，加入碳酸銨或碳酸氫銨，充分反應(yīng)后過濾得到含錳沉淀和無錳廢水；b、將所述無錳廢水加熱濃縮后得到冷凝水和濃縮硫酸銨溶液，將所述濃縮硫酸銨溶液直接用于沉釩。本發(fā)明提供的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，能夠?qū)⒊i后的高濃度硫酸銨溶液和冷凝水直接循環(huán)使用。本發(fā)明與現(xiàn)有的廢水處理工藝相比，具有工藝簡(jiǎn)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(shì)，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法
【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銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法。
【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(duì)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(duì)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(duì)上述銨鹽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(huì)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能夠有效地除去錳并使廢水能夠循環(huán)使用的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)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能夠回收錳資源并且將除錳后的廢水直接循環(huán)使用的方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，所述方法包括以下步驟:a、將銨鹽沉釩廢水的pH值調(diào)節(jié)為5~7，加入碳酸銨或碳酸氫銨，充分反應(yīng)后過濾得到含錳沉淀和無錳廢水；b、將所述無錳廢水加熱濃縮后得到冷凝水和濃縮硫酸銨溶液，將所述濃縮硫酸銨溶液直接用于沉釩。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述銨鹽沉釩廢水是由釩渣鈣化焙燒后的熟料經(jīng)浸出、銨鹽沉釩后得到的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述銨鹽沉釩廢水中至少含有小于lg/L的V5+、大于2g/L的Mn2+、大于5g/L的NH4+、大于20g/L的S042+。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述冷凝水用于浸出釩渣鈣化焙燒后的熟料。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟a中，在加入碳酸銨或碳酸氫銨之前，控制銨鹽沉釩廢水的溫度為25~60°C。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述碳酸銨或碳酸氫銨的加入量按照碳酸根離子或碳酸氫根離子與所述銨鹽沉釩廢水中的錳離子的摩爾比為I~3:1計(jì)算。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟a中，采用氧化鈣、氫氧化鈣調(diào)節(jié)所述銨鹽沉釩廢水的PH值。[0014]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，加入碳酸銨或碳酸氫銨后攪拌30~120min,再沉降10~60min后過濾。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟b中，所述加熱濃縮的溫度為90~100°C，所述濃縮硫酸銨溶液中的硫酸銨濃度大于300g/L。
[0016] 本發(fā)明提供的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，能夠?qū)⒊i后的高濃度硫酸銨溶液和冷凝水直接循環(huán)使用。本發(fā)明與現(xiàn)有的廢水處理工藝相比，具有工藝簡(jiǎn)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(shì)，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法包括以下步驟:a、將銨鹽沉釩廢水的pH值調(diào)節(jié)為5~7，加入碳酸銨或碳酸氫銨，充分反應(yīng)后過濾得到含錳沉淀和無錳廢水；b、將所述無錳廢水加熱濃縮后得到冷凝水和濃縮硫酸銨溶液，將所述濃縮硫酸銨溶液直接用于沉釩。
[0019]下面結(jié)合本發(fā)明的原理對(duì)上述步驟進(jìn)行具體的說明和描述。
[0020]需要指出的是，本發(fā)明所述的銨鹽沉釩廢水是由釩渣鈣化焙燒后的熟料經(jīng)浸出、銨鹽沉釩后得到的，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，上述銨鹽沉釩廢水中至少含有小于lg/L的V5+、大于2g/L的Mn2+、大于5g/L的NH4+、大于20g/L的SO42+,并且該銨鹽沉釩廢水的pH值為2.8~5.0。
[0021]首先，將銨鹽沉釩廢水的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，所得的含錳沉淀的溶度積較小，可以使得含錳沉淀后分離得到的無錳廢水中的錳離子濃度小于0.05g/L，若pH值過高會(huì)導(dǎo)致二價(jià)錳離子直接生成沉淀，若PH值過低則會(huì)使得大量錳離子得不到沉淀并溶解部分后續(xù)生產(chǎn)的含錳沉淀。根據(jù)本發(fā)明，采用氧化鈣、氫氧化鈣等無還原性的堿或鹽調(diào)節(jié)銨鹽沉釩廢水的PH值，以防止與銨鹽沉釩廢水中的釩、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，影響含錳沉淀的純度，其中，氧化鈣、氫氧化鈣等無還原性的堿或鹽可以以粉末或者水溶液的方式加入。
[0022]并且，為了得到較佳的含錳沉淀的沉淀?xiàng)l件，控制銨鹽沉釩廢水的溫度為25~600C，優(yōu)選地為50°C，若該溫度過高，含錳沉淀的溶解度會(huì)增大，增加除錳后無錳廢水中錳的濃度，若該溫度過低，則會(huì)影響沉淀反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，使得含錳沉淀的沉淀時(shí)間很長(zhǎng)。其中，在調(diào)節(jié)PH值之前或之后調(diào)節(jié)銨鹽沉釩廢水的溫度均可，不會(huì)對(duì)反應(yīng)結(jié)果有不良影響。
[0023]然后，向調(diào)節(jié)pH值之后的銨鹽沉釩廢水中加入碳酸銨或碳酸氫銨以使其中的二價(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，選用碳酸銨或碳酸氫銨作為除錳劑的原因是沒有引入鈉離子，避免了產(chǎn)生銨鈉廢水并使得沉釩廢水中只有銨根離子，同時(shí)加入碳酸按或碳酸氫銨后既可以使得錳離子與碳酸根離子或碳酸氫根離子形成碳酸錳沉淀，又可以形成只有銨鹽的水溶液，有利于廢水的循環(huán)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，碳酸銨或碳酸氫銨的加入量按照碳酸根離子或碳酸氫根離子與所述銨鹽沉釩廢水中的錳離子的摩爾比為I~3:1計(jì)算，采取上述摩爾比是為了使得沉淀更加完全，若摩爾比過高則會(huì)造成碳酸銨或碳酸氫銨的浪費(fèi)，若摩爾比過低則會(huì)使得錳離子沉淀不完全。
[0025]優(yōu)選地，加入碳酸銨或碳酸氫銨后持續(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，過濾所得的無錳廢水中含有小于0.05g/L的Mn2+。
[0026]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以提高硫酸銨溶液的濃縮速度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，濃縮硫酸銨溶液中的硫酸銨濃度大于300g/L0
[0027]之后可以將所得的濃縮硫酸銨溶液直接用于沉釩，并且將冷凝水用于浸出釩渣鈣化焙燒后的熟料，以有效利用資源，但本發(fā)明不限于此。
[0028]在上述操作中，采取如加大攪拌強(qiáng)度、延長(zhǎng)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。
[0029]下面結(jié)合示例對(duì)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(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
[0030]其中，以下示例1-3中所用的銨鹽沉釩廢水均為表1所列成分的沉釩廢水，其pH值為4.0。
[0031]表1銨鹽沉釩廢水的主要化學(xué)成分/g.l-1
【權(quán)利要求】
1.一種銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: a、將銨鹽沉釩廢水的pH值調(diào)節(jié)為5~7，加入碳酸銨或碳酸氫銨，充分反應(yīng)后過濾得到含錳沉淀和無錳廢水； b、將所述無錳廢水加熱濃縮后得到冷凝水和濃縮硫酸銨溶液，將所述濃縮硫酸銨溶液直接用于沉釩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述銨鹽沉釩廢水是由釩渣鈣化焙燒后的熟料經(jīng)浸出、銨鹽沉釩后得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述銨鹽沉釩廢水中至少含有小于lg/L的V5+、大于2g/L的Mn2+、大于5g/L的NH4+、大于20g/L的S042+。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述冷凝水用于浸出釩渣鈣化焙燒后的熟料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，在步驟a中，在加入碳酸銨或碳酸氫銨之前，控制銨鹽沉釩廢水的溫度為25~60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述碳酸銨或碳酸氫銨的加入量按照碳酸根離子或碳酸氫根離子與所述銨鹽沉釩廢水中的錳離子的摩爾比為I~3:1計(jì)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，在步驟a中，采用氧化鈣、氫氧化鈣調(diào)節(jié)所述銨鹽沉釩廢水的PH值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，加入碳酸銨或碳酸氫銨后攪拌30~1 20min,再沉降10~60min后過濾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銨鹽沉釩廢水循環(huán)使用的方法，其特征在于，在步驟b中，所述加熱濃縮的溫度為90~100°C，所述濃縮硫酸銨溶液中的硫酸銨濃度大于300g/L。
【文檔編號(hào)】C22B47/00GK103964624SQ201410201638
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】殷兆遷, 游本銀, 伍珍秀, 郭繼科, 潘少彥 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司