技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢液處理方法，具體涉及一種酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法。屬于金屬提煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

酸浸工藝提煉有價(jià)金屬的常用方法，比如，在生產(chǎn)鈷鎳時(shí)，直接采用酸（通常是硫酸）溶液將礦石中的鈷鎳等有價(jià)金屬浸出，但是，在酸浸過(guò)程中不可避免的會(huì)將和鈷鎳伴生的鎂、錳等雜質(zhì)一并浸出，隨后浸出液經(jīng)凈化并除雜后沉淀出鈷鎳，這樣得到的沉鈷鎳后液中含有鎂、錳等雜質(zhì)，甚至還有少量殘留的鈷鎳等，同時(shí)，由于酸浸工藝中使用了大量酸，故所產(chǎn)生的廢液中還含有大量的酸。

在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)上述方法產(chǎn)生的廢液進(jìn)行進(jìn)一步處理，達(dá)到資源回收利用的目的，避免浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法，包括步驟：

（1）向廢液中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值為7～8，加入摩爾比為1：1～2的碳酸銨和磷酸銨，進(jìn)行沉淀反應(yīng)并過(guò)濾，得沉淀物和濾液；

（2）向?yàn)V液中加入聚丙烯酸鈉，絡(luò)合濾液中的剩余金屬離子，形成金屬離子絡(luò)合物；

（3）進(jìn)行第一次超濾濃縮，得第一超濾濃縮液和第一透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用；

（4）向第一超濾濃縮液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)pH值至1～2，通過(guò)酸化使得第一超濾濃縮液中的金屬離子絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò)；

（5）將解絡(luò)的溶液進(jìn)行第二次超濾濃縮，得第二超濾濃縮液和第二透析液，聚丙烯酸鈉富集于第二超濾濃縮液中，并返回步驟（3）循環(huán)使用；

（6）將第二透析液進(jìn)行反滲透濃縮分離，得到金屬離子反滲透濃縮液以及第三透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用。

優(yōu)選的，步驟（1）中沉淀反應(yīng)前，先將廢液置于干化池中，濃縮蒸發(fā)掉10～20%的水分，然后使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，除去20～25%的水分。

優(yōu)選的，步驟（1）中，碳酸銨和磷酸銨的總量與廢液的質(zhì)量體積比為1.2～1.8g：1L，沉淀反應(yīng)的時(shí)間為1～2小時(shí)。

優(yōu)選的，步驟（1）中，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為40%。

優(yōu)選的，步驟（1）中，沉淀物用去離子水洗滌2～3次，并在40～80℃條件下干燥12～24小時(shí)，即可得到用作肥料的鎂肥（包括碳酸鎂和磷酸銨鎂）。

優(yōu)選的，步驟（2）中，每升濾液的聚丙烯酸鈉加入量為1.7～2.1g。

優(yōu)選的，步驟（3）中的第一次超濾濃縮使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa。

優(yōu)選的，步驟（5）中的第二次超濾濃縮使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa。

優(yōu)選的，步驟（6）中，反滲透濃縮的工藝條件為：壓力3MPa，料液濃縮倍數(shù)為10倍。

優(yōu)選的，步驟（6）所得金屬離子反滲透濃縮液可作為電鍍生產(chǎn)工序中循環(huán)利用。

本發(fā)明的有益效果：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生的廢液中含有大量鎂，通過(guò)本發(fā)明的處理方法，用碳酸銨和磷酸銨沉淀廢液中的鎂，得到碳酸鎂和磷酸銨鎂，是非常常用的鎂肥，實(shí)現(xiàn)了金屬鎂的有效回收利用。本發(fā)明還對(duì)沉淀鎂以后所得的濾液進(jìn)行了絡(luò)合處理、兩次超濾濃縮和一次反滲透濃縮處理，使得濾液中剩余的金屬離子從濾液中絡(luò)合分離出來(lái)并富集于金屬離子反滲透濃縮液中，該過(guò)程中產(chǎn)生的第一透析液和第三透析液可直接作為生產(chǎn)用水回用，而金屬離子反滲透濃縮液還可以用于電鍍生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了其他金屬（錳、鈷、鎳等）的循環(huán)利用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說(shuō)明的是，下述說(shuō)明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。

實(shí)施例1：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法，包括步驟：

（1）將廢液置于干化池中，濃縮蒸發(fā)掉10%的水分，然后使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，除去20%的水分；然后加入氫氧化鈉溶液（40w.t.%），調(diào)節(jié)pH值為7，加入摩爾比為1：1的碳酸銨和磷酸銨，進(jìn)行沉淀反應(yīng)1小時(shí)并過(guò)濾，得沉淀物和濾液；其中，碳酸銨和磷酸銨的總量與廢液的質(zhì)量體積比為1.2g：1L，沉淀物用去離子水洗滌2次，并在40℃條件下干燥12小時(shí)，即可得到用作肥料的鎂肥（包括碳酸鎂和磷酸銨鎂）；

（2）向?yàn)V液中加入聚丙烯酸鈉（每升濾液的聚丙烯酸鈉加入量為1.7g），絡(luò)合濾液中的剩余金屬離子，形成金屬離子絡(luò)合物；

（3）進(jìn)行第一次超濾濃縮分離（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第一超濾濃縮液和第一透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用；

（4）向第一超濾濃縮液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)pH值至1，通過(guò)酸化使得第一超濾濃縮液中的金屬離子絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò)；

（5）將解絡(luò)的溶液進(jìn)行第二次超濾濃縮（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第二超濾濃縮液和第二透析液，聚丙烯酸鈉富集于第二超濾濃縮液中，并返回步驟（3）循環(huán)使用；

（6）將第二透析液進(jìn)行反滲透濃縮分離（壓力3MPa，料液濃縮倍數(shù)為10倍），得到金屬離子反滲透濃縮液（可作為電鍍生產(chǎn)工序中循環(huán)利用）以及第三透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用。

實(shí)施例2：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法，包括步驟：

（1）將廢液置于干化池中，濃縮蒸發(fā)掉20%的水分，然后使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，除去25%的水分；然后加入氫氧化鈉溶液（40w.t.%），調(diào)節(jié)pH值為8，加入摩爾比為1：2的碳酸銨和磷酸銨，進(jìn)行沉淀反應(yīng)2小時(shí)并過(guò)濾，得沉淀物和濾液；其中，碳酸銨和磷酸銨的總量與廢液的質(zhì)量體積比為1.8g：1L，沉淀物用去離子水洗滌3次，并在80℃條件下干燥24小時(shí)，即可得到用作肥料的鎂肥（包括碳酸鎂和磷酸銨鎂）；

（2）向?yàn)V液中加入聚丙烯酸鈉（每升濾液的聚丙烯酸鈉加入量為2.1g），絡(luò)合濾液中的剩余金屬離子，形成金屬離子絡(luò)合物；

（3）進(jìn)行第一次超濾濃縮分離（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第一超濾濃縮液和第一透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用；

（4）向第一超濾濃縮液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)pH值至2，通過(guò)酸化使得第一超濾濃縮液中的金屬離子絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò)；

（5）將解絡(luò)的溶液進(jìn)行第二次超濾濃縮（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第二超濾濃縮液和第二透析液，聚丙烯酸鈉富集于第二超濾濃縮液中，并返回步驟（3）循環(huán)使用；

（6）將第二透析液進(jìn)行反滲透濃縮分離（壓力3MPa，料液濃縮倍數(shù)為10倍），得到金屬離子反滲透濃縮液（可作為電鍍生產(chǎn)工序中循環(huán)利用）以及第三透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用。

實(shí)施例3：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法，包括步驟：

（1）將廢液置于干化池中，濃縮蒸發(fā)掉10%的水分，然后使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，除去25%的水分；然后加入氫氧化鈉溶液（40w.t.%），調(diào)節(jié)pH值為7，加入摩爾比為1：2的碳酸銨和磷酸銨，進(jìn)行沉淀反應(yīng)1小時(shí)并過(guò)濾，得沉淀物和濾液；其中，碳酸銨和磷酸銨的總量與廢液的質(zhì)量體積比為1.8g：1L，沉淀物用去離子水洗滌2次，并在80℃條件下干燥12小時(shí)，即可得到用作肥料的鎂肥（包括碳酸鎂和磷酸銨鎂）；

（2）向?yàn)V液中加入聚丙烯酸鈉（每升濾液的聚丙烯酸鈉加入量為2.1g），絡(luò)合濾液中的剩余金屬離子，形成金屬離子絡(luò)合物；

（3）進(jìn)行第一次超濾濃縮分離（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第一超濾濃縮液和第一透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用；

（4）向第一超濾濃縮液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)pH值至1，通過(guò)酸化使得第一超濾濃縮液中的金屬離子絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò)；

（5）將解絡(luò)的溶液進(jìn)行第二次超濾濃縮（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第二超濾濃縮液和第二透析液，聚丙烯酸鈉富集于第二超濾濃縮液中，并返回步驟（3）循環(huán)使用；

（6）將第二透析液進(jìn)行反滲透濃縮分離（壓力3MPa，料液濃縮倍數(shù)為10倍），得到金屬離子反滲透濃縮液（可作為電鍍生產(chǎn)工序中循環(huán)利用）以及第三透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用。

實(shí)施例4：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法，包括步驟：

（1）將廢液置于干化池中，濃縮蒸發(fā)掉20%的水分，然后使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，除去20%的水分；然后加入氫氧化鈉溶液（40w.t.%），調(diào)節(jié)pH值為8，加入摩爾比為1：1的碳酸銨和磷酸銨，進(jìn)行沉淀反應(yīng)2小時(shí)并過(guò)濾，得沉淀物和濾液；其中，碳酸銨和磷酸銨的總量與廢液的質(zhì)量體積比為1.2g：1L，沉淀物用去離子水洗滌3次，并在40℃條件下干燥24小時(shí)，即可得到用作肥料的鎂肥（包括碳酸鎂和磷酸銨鎂）；

（2）向?yàn)V液中加入聚丙烯酸鈉（每升濾液的聚丙烯酸鈉加入量為1.7g），絡(luò)合濾液中的剩余金屬離子，形成金屬離子絡(luò)合物；

（3）進(jìn)行第一次超濾濃縮分離（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第一超濾濃縮液和第一透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用；

（4）向第一超濾濃縮液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)pH值至2，通過(guò)酸化使得第一超濾濃縮液中的金屬離子絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò)；

（5）將解絡(luò)的溶液進(jìn)行第二次超濾濃縮（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第二超濾濃縮液和第二透析液，聚丙烯酸鈉富集于第二超濾濃縮液中，并返回步驟（3）循環(huán)使用；

（6）將第二透析液進(jìn)行反滲透濃縮分離（壓力3MPa，料液濃縮倍數(shù)為10倍），得到金屬離子反滲透濃縮液（可作為電鍍生產(chǎn)工序中循環(huán)利用）以及第三透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用。

實(shí)施例5：

酸浸工藝提煉鈷鎳所產(chǎn)生廢液的處理方法，包括步驟：

（1）將廢液置于干化池中，濃縮蒸發(fā)掉15%的水分，然后使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，除去22%的水分；然后加入氫氧化鈉溶液（40w.t.%），調(diào)節(jié)pH值為7，加入摩爾比為1：1.5的碳酸銨和磷酸銨，進(jìn)行沉淀反應(yīng)1.5小時(shí)并過(guò)濾，得沉淀物和濾液；其中，碳酸銨和磷酸銨的總量與廢液的質(zhì)量體積比為1.6g：1L，沉淀物用去離子水洗滌3次，并在60℃條件下干燥18小時(shí)，即可得到用作肥料的鎂肥（包括碳酸鎂和磷酸銨鎂）；

（2）向?yàn)V液中加入聚丙烯酸鈉（每升濾液的聚丙烯酸鈉加入量為1.8g），絡(luò)合濾液中的剩余金屬離子，形成金屬離子絡(luò)合物；

（3）進(jìn)行第一次超濾濃縮分離（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第一超濾濃縮液和第一透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用；

（4）向第一超濾濃縮液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)pH值至2，通過(guò)酸化使得第一超濾濃縮液中的金屬離子絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò)；

（5）將解絡(luò)的溶液進(jìn)行第二次超濾濃縮（使用的超濾膜為截留分子量50000的聚偏氟乙烯膜，超濾工藝條件為：室溫，進(jìn)壓0.3MPa，出壓0.1MPa），得第二超濾濃縮液和第二透析液，聚丙烯酸鈉富集于第二超濾濃縮液中，并返回步驟（3）循環(huán)使用；

（6）將第二透析液進(jìn)行反滲透濃縮分離（壓力3MPa，料液濃縮倍數(shù)為10倍），得到金屬離子反滲透濃縮液（可作為電鍍生產(chǎn)工序中循環(huán)利用）以及第三透析液，后者作為生產(chǎn)用水回用。

試驗(yàn)例

采用EDTA絡(luò)合滴定法檢測(cè)處理前廢液中的金屬離子（包括鎂、錳等所有金屬離子）含量，采用原子吸收光譜法檢測(cè)處理后廢液中的金屬離子（包括鎂、錳等所有金屬離子）含量，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1.金屬離子含量情況

由表1可知，處理后廢液包括第一透析液和第三透析液兩部分，其中的金屬離子含量均＜0.023mg/L，符合工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；并且，與處理前廢液中金屬離子含量相比，有效回收了廢液中的金屬離子。

上述雖然對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。