本發(fā)明涉及一種鎢渣的利用方法、利用裝置及用途，特別是鎢渣作為酸性生產(chǎn)廢水pH調(diào)節(jié)劑的利用方法、利用裝置及用途。

在本說明書中，術語“鎢渣”是含鎢礦物冶煉渣的簡稱。術語“硫化廢水”為硫化鈉溶液添加稀硫酸反應生成所需硫化氫氣體后所得主要成分為硫酸鈉的酸性溶液。

背景技術：

目前，具有工業(yè)價值的鎢的礦物主要為黑鎢礦和白鎢礦，其中，黑鎢礦的分子式為(Fe、Mn)WO₄，即FeWO₄和MnWO₄的類質(zhì)同象混合物；白鎢礦是鈣鎢酸鹽，分子式為CaWO₄。

黑鎢礦用堿分解，生成的Na₂WO₄進入溶液，渣相主要為Fe(OH)₂和Mn(OH)₂的混合物以及SiO₂和Ca等雜質(zhì)。黑鎢礦用蘇打分解，生成的Na₂WO₄進入溶液，渣相主要為FeCO₃和MnCO₃的混合物以及SiO₂和CaCO₃等雜質(zhì)。白鎢礦用蘇打分解，生成的Na₂WO₄進入溶液，渣相主要為CaCO₃以及鐵、錳的碳酸鹽或氧化物。白鎢礦用堿分解，生成的Na₂WO₄進入溶液，渣相主要為Ca(OH)₂以及鐵、錳的氫氧化物或氧化物。

所以，鎢渣的主要成分視分解工藝不同，冶煉渣主要成分為鐵、錳、鈣的碳酸鹽或鐵、錳、鈣的氫氧化物。固液分離后，分離渣中所含附著液為含有少量NaOH或Na₂CO₃的水溶液，pH值為9～14。

工業(yè)上，黑鎢礦的冶煉渣多為鐵、錳、鈣的氫氧化物或氧化物以及少量NaOH和鎢，主要成分為Fe(OH)₂和Mn(OH)₂；白鎢礦的冶煉渣多為鈣、錳、鐵的碳酸鹽、SiO₂以及少量Na₂CO₃和鎢，主要成分為碳酸鈣。隨著鎢冶煉水平的不斷提高，鎢冶煉渣中的鎢含量越來越低，回收利用價值也隨之降低。鎢冶煉渣失去再利用的價值，變成一種需要處置的廢棄物。由于冶煉渣固液分離后分離渣中所含附著液為含有NaOH或Na₂CO₃的水溶液，pH值為9～14，帶有腐蝕性，鎢渣作為一種固廢還需要花費財力物力進行無害化處置。

當前鎢冶煉工業(yè)主要有萃取法和離子交換法。萃取法利用鎢精礦生產(chǎn)仲鎢酸銨產(chǎn)生的主要生產(chǎn)廢水有萃余液、交后液、硫化廢水，均為含硫酸的酸性生產(chǎn)廢水；離子交換法利用鎢精礦生產(chǎn)仲鎢酸銨的主要生產(chǎn)廢水有交后液，部分交后液屬于含硫酸的酸性生產(chǎn)廢水。

當前，酸性生產(chǎn)廢水的處理方式通常采用先添加石灰中和，后進一步去除其它污染因子后達標排放，添加石灰進行中和時，進一步生成硫酸鈣固體，屬于固體廢物，也需要進一步處置。

現(xiàn)有技術中，已經(jīng)形成了一種技術上的偏見和思維慣性，認為采用石灰中和廢水是理所當然的，因此，并沒有人考慮是否可以用其他物質(zhì)代替石灰處理廢水，石灰中和所產(chǎn)生的問題也未引起人們足夠的重視。

現(xiàn)有技術中，還形成了一種技術上的偏見和思維慣性，認為鎢渣作為固體廢料被廢棄是理所當然的，因此，從來沒有人考慮鎢渣本身是否可以參與工業(yè)生產(chǎn)并且成為綠色冶金的有益原料，更沒有人研究是否可以作為pH調(diào)節(jié)劑處理酸性生產(chǎn)廢水。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鎢渣的利用方法、利用裝置及用途，其變廢為寶，作為pH調(diào)節(jié)劑處理酸性生產(chǎn)廢水，不再需要無害化處置，并可大大減少固體廢物的產(chǎn)生總量，不再產(chǎn)生硫酸鈣固體廢物。

為此，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種鎢渣的利用方法，其特征在于，將鎢渣與酸性生產(chǎn)廢水混合，鎢渣與酸性生產(chǎn)廢水中的酸反應生成鹽和水，從而可調(diào)節(jié)酸性生產(chǎn)廢水的pH至近中性(pH值6～9)。

當前鎢冶煉工業(yè)主要有萃取法和離子交換法。萃取法利用鎢精礦生產(chǎn)仲鎢酸銨產(chǎn)生的主要生產(chǎn)廢水有萃余液、交后液、硫化廢水，均為含硫酸的酸性生產(chǎn)廢水；離子交換法利用鎢精礦生產(chǎn)仲鎢酸銨的主要生產(chǎn)廢水有交后液，部分交后液屬于含硫酸的酸性生產(chǎn)廢水。鎢冶煉行業(yè)中的酸性生產(chǎn)廢水主要指上述酸性生產(chǎn)廢水，其pH值通常為1～3之間。

優(yōu)選地，鎢渣與酸性生產(chǎn)廢水混合的方式為鎢渣與酸性生產(chǎn)廢水連續(xù)均勻地加入，同時攪拌均勻，并維持反應體系pH值為6～7；或者，先加入鎢渣，后加入酸性生產(chǎn)廢水，并攪拌均勻充分反應。優(yōu)選地，鎢渣與酸性生產(chǎn)廢水均勻混合所采用的攪拌方式為機械攪拌或壓縮空氣攪拌。優(yōu)選地，鎢渣與酸性生產(chǎn)廢水混合反應溫度范圍為0～100℃。

根據(jù)本發(fā)明，鎢渣作為pH調(diào)節(jié)劑處理酸性生產(chǎn)廢水，可以取代石灰的功效，鎢冶煉生產(chǎn)企業(yè)無需再外購石灰作為酸性生產(chǎn)廢水處理劑，實現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，變廢為寶，噸鎢冶煉產(chǎn)品(萃取法)可降低輔材(石灰)成本100元以上，經(jīng)濟效益顯著；

根據(jù)本發(fā)明，鎢渣作為一種固體廢物，本身含有腐蝕性，將其作為酸性生產(chǎn)廢水pH調(diào)節(jié)劑使用后，渣中所含附著液為中性，從而作為pH調(diào)節(jié)劑使用后的廢渣不再具有腐蝕性，大大降低固廢的處置成本；根據(jù)本發(fā)明，相比采用新購石灰作為酸性生產(chǎn)廢水pH調(diào)節(jié)劑，采用鎢渣作為酸性廢水pH調(diào)節(jié)劑使用，可大大減少酸性廢水中和時新增的固體廢物的量(噸鎢冶煉產(chǎn)品固廢產(chǎn)生量干重降低約0.3噸)，節(jié)能降耗、減污增效的效果明顯；

根據(jù)本發(fā)明，石灰是一種強堿，作為pH調(diào)節(jié)劑使用時，其添加量必須恰到好處，添加過量，則廢水堿性偏高，添加不夠，則廢水酸性偏高，都會對環(huán)境造成危害，因此，其操作精度要求較高。根據(jù)本發(fā)明，鎢渣作為酸性生產(chǎn)廢水的pH調(diào)節(jié)劑使用，即使添加過量，廢水也不會堿性過高(如所生成的CaCO₃和Fe(OH)₂在pH＞7時均是固體沉淀)，因此，只須保證鎢渣添加足量即可，降低了廢水處理的操作難度，增強了廢水處理操作的靈活性。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種鎢渣的利用裝置，包括固液反應發(fā)生裝置、鎢渣加料裝置(優(yōu)選地，所述鎢渣加料裝置與白鎢渣或黑鎢渣等冶煉鎢渣生成裝置連通)、酸性生產(chǎn)廢水送入裝置(優(yōu)選地，所述酸性生產(chǎn)廢水送入裝置與萃余液、交后液、硫化廢水的生成裝置連通)、固液混合物排料裝置和固液分離裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種鎢渣的利用裝置，包括固液反應發(fā)生裝置、鎢渣加料裝置、酸性生產(chǎn)廢水送入裝置、固液混合物排料裝置和固液分離裝置，還包括pH值控制器以及鎢渣和酸性生產(chǎn)廢水比例調(diào)節(jié)器。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的鎢渣的利用裝置，其固液反應發(fā)生裝置還包括攪拌裝置，可以為機械攪拌裝置或者為壓縮空氣攪拌裝置。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的鎢渣的利用裝置，所述固液反應發(fā)生裝置為反應釜，包括機械攪拌裝置；或所述固液反應發(fā)生裝置為反應池，包括壓縮空氣攪拌裝置。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的鎢渣的利用裝置，所述固液反應發(fā)生裝置由不銹鋼、玻璃鋼、工程塑料等耐酸性腐蝕的材料制作而成，或在其內(nèi)表面加襯了耐酸性腐蝕的材料；優(yōu)選地，所述鎢渣加料裝置為皮帶傳送裝置或螺旋輸送裝置；優(yōu)選地，所述酸性生產(chǎn)廢水送入裝置為自流裝置或工程泵輸送裝置；優(yōu)選地，所述固液混合物排料裝置為渣漿泵；優(yōu)選地，所述固液分離裝置為板框過濾機、帶式過濾機、濃密機、離心機或真空抽濾機。

本發(fā)明還提供了一種鎢渣的用途，即鎢渣作為酸性生產(chǎn)廢水處理的pH調(diào)節(jié)劑的應用。鎢渣將酸性生產(chǎn)廢水的pH值調(diào)節(jié)至中性(pH值6～9)，所述鎢渣包括白鎢礦冶煉渣和黑鎢礦冶煉渣；所述酸性生產(chǎn)廢水包括萃取法生產(chǎn)仲鎢酸銨產(chǎn)生的萃余液、交后液、硫化廢水，離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨產(chǎn)生的酸性交后液。

需要說明的是，鎢渣既可作為鎢冶煉過程中所產(chǎn)生的酸性生產(chǎn)廢水處理的pH調(diào)節(jié)劑，也可作為其它行業(yè)酸性生產(chǎn)廢水處理的pH調(diào)節(jié)劑。另外，鎢渣也可以是含鎢礦物原料冶煉渣。以白鎢渣為例，渣的成分是碳酸鈣,與酸反應生成硫酸鈣，本發(fā)明可大大減少固體廢物的產(chǎn)生總量。

本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的技術偏見，經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動和研發(fā)，成功地把一直作為廢棄物的鎢渣作為處理酸性生產(chǎn)廢水的pH調(diào)節(jié)劑，變廢為寶，保護了環(huán)境，而且取得了預料不到的技術效果。特別是，本發(fā)明已經(jīng)取得了商業(yè)上的成功，取得了巨額的經(jīng)濟效益和顯著的社會效益，使得申請人成為國內(nèi)外本領域的領導者。申請人已經(jīng)注意到，通過技術秘密保護發(fā)明成果在實踐中已經(jīng)越來越難了，因此決定提出本專利申請。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種鎢渣的利用裝置的結(jié)構示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的另外一種鎢渣的利用裝置的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種鎢渣的利用裝置，其包括固液反應發(fā)生裝置1、鎢渣加料裝置2、酸性生產(chǎn)廢水送入裝置3、固液混合物排料裝置4和固液分離裝置5。其中，固液反應發(fā)生裝置1是反應釜，反應釜上部設有機械攪拌裝置11，酸性生產(chǎn)廢水送入裝置3以及鎢渣加料裝置2，反應釜下部設有固液混合物出口以及固液混合物排料裝置4。鎢渣經(jīng)皮帶傳送裝置或螺旋輸送裝置送入反應釜中，開啟機械攪拌裝置11，酸性生產(chǎn)廢水經(jīng)自流或化工泵從裝置3送入反應釜中。充分反應后，若固液混合物體系pH值在6～9之間，啟動固液混合物排料裝置4，將固液混合物經(jīng)反應釜底部開口送入固液分離裝置5中，濾液進入下一處理工序。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一種鎢渣的利用裝置，其包括固液反應發(fā)生裝置1、鎢渣加料裝置2、酸性生產(chǎn)廢水送入裝置3、固液混合物排料裝置4和固液分離裝置5。其中，固液反應發(fā)生裝置1是反應池，反應池上部設有鎢渣加料裝置2和酸性生產(chǎn)廢水送入裝置3，反應池下部設有固液混合物排料裝置4和壓縮空氣攪拌裝置12，壓縮空氣攪拌裝置12上設有氣孔13。鎢渣經(jīng)皮帶傳送裝置或螺旋輸送裝置連續(xù)送入反應池中，酸性生產(chǎn)廢水經(jīng)自流或化工泵從裝置3連續(xù)送入反應池中，壓縮空氣攪拌裝置11連續(xù)開啟，通過調(diào)節(jié)鎢渣和酸性生產(chǎn)廢水的添加比例，維持反應池中pH為6～7，同時調(diào)節(jié)固液混合物排料裝置4，維持反應池中物料進出總量平衡。固液混合物經(jīng)固液混合物排料裝置4送入帶式過濾機5，濾液進入下一處理工序，整個裝置可維持連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

本發(fā)明提供了一種鎢渣的利用裝置，其特征在于，其包括：固液反應發(fā)生裝置，其設有攪拌裝置；鎢渣加料裝置，其設置在所述固液反應發(fā)生裝置的上部或上游；酸性生產(chǎn)廢水送入裝置，其與鎢渣加料裝置并聯(lián)，所述也設置在所述固液反應發(fā)生裝置的上部或上游；固液混合物排料裝置，其設置在所述固液反應發(fā)生裝置的下部；和固液分離裝置，其設置在所述固液混合物排料裝置的下游。

優(yōu)選地，所述鎢渣加料裝置與白鎢渣生成裝置或黑鎢渣生成裝置連通。優(yōu)選地，所述酸性生產(chǎn)廢水送入裝置與一萃余液生成裝置、交后液生成裝置或硫化廢水生成裝置連通。優(yōu)選地，還包括pH值控制器、反應溫度控制器、以及鎢渣和酸性生產(chǎn)廢水比例調(diào)節(jié)器。優(yōu)選地，所述固液反應發(fā)生裝置為反應釜，其包括機械攪拌裝置；或者，所述固液反應發(fā)生裝置為反應池，其包括壓縮空氣攪拌裝置。優(yōu)選地，所述機械攪拌裝置設置于反應釜的上部；或者，所述壓縮空氣攪拌裝置設置于反應池的下部，并且設有氣孔。優(yōu)選地，所述固液反應發(fā)生裝置由耐酸性腐蝕的材料制成或設有耐酸性腐蝕的內(nèi)表面襯里；所述鎢渣加料裝置為皮帶傳送裝置或螺旋輸送裝置；所述酸性生產(chǎn)廢水送入裝置為自流裝置或工程泵輸送裝置；所述固液混合物排料裝置為渣漿泵；和/或，所述固液分離裝置為板框過濾機、帶式過濾機、濃密機、離心機或真空抽濾機。優(yōu)選地，所述耐酸性腐蝕的材料為不銹鋼、玻璃鋼、或工程塑料。優(yōu)選地，所述pH值調(diào)節(jié)器為調(diào)節(jié)范圍為6～9的pH值調(diào)節(jié)器。優(yōu)選地，所述pH值調(diào)節(jié)器為調(diào)節(jié)范圍為6～7的pH值調(diào)節(jié)器。