一種提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法，尤其涉及一種從提釩工業(yè)酸性廢水中分步分別綜合回收有價金屬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釩礦的鈉法氯化焙燒工藝具有操作簡單、雜質(zhì)含量少、易處理等優(yōu)勢，但對環(huán)境影響很大，不受國家政策的支持。相比之下，釩礦的空白焙燒或鈣化焙燒后酸浸、全濕法浸出等酸浸工藝將成為釩工業(yè)的未來發(fā)展方向。
[0003]然而，釩礦在酸浸過程中，鐵、鋁、鋅、銅、鎳、鈷及其他重金屬等雜質(zhì)會大量進(jìn)入酸浸液中，經(jīng)離子樹脂交換法或萃取法或化學(xué)沉淀法富集釩之后，各雜質(zhì)元素留在了富集釩之后的廢水中，如若不進(jìn)行廢水處理，各種雜質(zhì)還會在水系統(tǒng)中逐漸循環(huán)累積，將影響工藝的運行，以及引起環(huán)境污染問題，并嚴(yán)重影響釩的富集以及產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004]提釩工業(yè)酸性廢水處理的常規(guī)技術(shù)為中和沉淀，但此種方法存在堿耗成本大、試劑消耗量大、生成渣量大和渣為混合渣難以綜合回收有價金屬等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝步驟簡單、凈化成本低、有價金屬綜合回收效果好的提釩工業(yè)酸性廢水處理方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法，包括以下步驟:
[0007](I)氧化反應(yīng):將提釩工業(yè)酸性廢水采用投加氧化劑或通入空氣曝氣氧化的方式，將具有還原性的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，若廢水中還原性金屬離子含量小于lg/L，直接進(jìn)行步驟(2)(3)(4)反應(yīng)；
[0008](2) 一次凈化:將步驟(I)氧化后的廢水加入凈化劑A，所述凈化劑A為石灰石、生石灰、熟石灰、石灰乳中的至少一種，攪拌后使其充分反應(yīng)，將所得的反應(yīng)液過濾、洗滌，得到一次凈化液和一次凈化渣；
[0009](3) 二次凈化:在步驟(2)得到的一次凈化液中加入凈化劑B，所述凈化劑B為石灰石、生石灰、熟石灰、石灰乳中的至少一種，攪拌后使其充分反應(yīng)，將所得的反應(yīng)液過濾、洗滌，得到二次凈化液和二次凈化渣；
[0010](4)三次凈化:在步驟(3)得到的二次凈化液中加入凈化劑C，所述凈化劑C為福美鈉SDD、硫化鈉、硫化鋇中的至少一種，攪拌后使其充分反應(yīng)，將所得的反應(yīng)液過濾，得到三次凈化液和三次凈化渣。
[0011]所述提釩工業(yè)酸性廢水是指提釩工業(yè)中酸性浸出液經(jīng)樹脂吸附或萃取或化學(xué)沉淀富集f凡之后的吸附余液或萃取余液或沉淀余液。
[0012]步驟(2)中所述凈化劑A的添加量以滿足反應(yīng)終點溶液的pH= 4.5?5.0的范圍為準(zhǔn)。
[0013]步驟(3)中所述凈化劑B的添加量以滿足反應(yīng)終點溶液的pH = 6.5?7.5的范圍為準(zhǔn)。
[0014I步驟(4)中所述凈化劑C的添加量以完全沉淀二次凈化液中重金屬的理論質(zhì)量的
1.0?1.05 倍。
[0015]步驟(4)中控制反應(yīng)終點溶液的pH=6.0?9.0。
[0016]步驟(2)(3) (4)攪拌反應(yīng)時間均為I?4h，優(yōu)選2_3h。
[0017]—次凈化渣主要為含鐵鋁金屬的氫氧化物和硫酸鈣，用于做石膏廠或水泥廠的原料；
[0018]二次凈化渣主要為含鋅銅金屬的氫氧化物和硫酸|丐，含鋅品位在15%?20%，用于做鋅冶金廠的含鋅原料使用；
[0019]三次凈化渣主要為含鎳鈷鎘重金屬的硫化物，量少但品位高，用于進(jìn)行有價金屬的回收。
[0020]三次凈化時投加凈化劑C后，使廢液中的包括鎳鈷在內(nèi)的重金屬離子生成難溶硫化沉淀物，然后投加絮凝藥劑促進(jìn)沉淀，再過濾;絮凝藥劑為聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鐵鋁中的至少一種。
[0021 ]步驟(2)的洗水優(yōu)選為步驟(3)的二次凈化液，水量約為濾渣量的1-2倍，洗水與濾液合并;步驟(3)的洗水優(yōu)選為步驟(4)的三次凈化液，水量約為濾渣量的1-2倍，洗水與濾液合并。
[0022]本發(fā)明的上述方案是采用分步除雜、分步凈化的方法，使得凈化劑A、B、C能形成有效配合和互補(bǔ)，能夠互相調(diào)劑用量;通過合理控制凈化劑A、B、C的用量和pH的范圍，不僅能有效降低除雜試劑的加入量與處理成本，且有利于有價金屬的分別富集與回收，適合在工業(yè)上推廣實施和應(yīng)用。
[0023]上述的提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法，所述凈化劑A折算成CaO后的用量優(yōu)選為以使廢水的pH穩(wěn)定在4.5?5.0之間即可。凈化劑A—般不宜過量加入，否則會造成A的過量損失及pH值的升高。
[0024]上述的提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法，所述凈化劑B折算成CaO后的用量優(yōu)選為以使廢水的pH穩(wěn)定在6.5?7.5之間即可。凈化劑B—般不宜過量加入，否則會造成B的過量損失及pH值的升高，造成鎳鈷鎘等金屬大量進(jìn)入二次凈化渣中，不利于富集回收。
[0025]本發(fā)明采用的固液分離設(shè)備為濃密機(jī)、沉淀池、過濾機(jī)的方式進(jìn)行固液分離，分離后的清液進(jìn)入下步凈化處理。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0027](I)本發(fā)明的工藝使用的凈化劑價廉易得，且凈化過程控制參數(shù)清晰明確，易于控制;
[0028](2)本發(fā)明方法生成的凈化渣沉降快、易過濾;各步驟的凈化渣均有實現(xiàn)資源化以回收；
[0029](3)本發(fā)明方法對工藝設(shè)備要求低，易于對提釩工廠現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)升級；
[0030](4)本發(fā)明能同時去除廢水的陰陽離子雜質(zhì)，且凈化效果好，易液固分離，廢水中的有價金屬實現(xiàn)了分別富集。經(jīng)本發(fā)明方法處理后的酸性廢水，可外排或回用于工藝系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]實施例1:
[0034]提釩工業(yè)酸性廢水處理及有價金屬綜合回收的方法，待處理的酸性廢水是硫酸浸出液經(jīng)陰離子吸附樹脂吸附富集釩的吸附余液，其含[V205]0.05g/L、[P]0.29g/L、[Si02]0.16g/L、[Fe3+]1.55g/L、[Fe2+]0.009g/L、[Al3+]4.16g/L、[Zn2+]2.16g/L、[Cu2+]0.15g/L、[03+]0.198/1、[祖2+]0.0958/1、[(:02+]0.0258/1、[0(12+]0.0858/1，？!1為1.8。該方法具體包括以下步驟:
[0035](I)在5L攪拌桶中加入上述的酸性廢液3L，離子吸附前進(jìn)行了氧化，含F(xiàn)e2+很低，不用再進(jìn)行氧化。
[0036](2)攪拌并慢慢加入石灰石粉(-200目)，控制反應(yīng)pH = 4.8，使其常溫下充分反應(yīng)2h，消耗石灰石粉86.5g，將所得的反應(yīng)液真空過濾，用500ml清水淋洗后，得濕渣365g，得一次凈化液3325ml，其中含[V205]0.01g/L、[P]0.009g/L、[Si02]0.06g/L、[Fe3+]0.0005g/L、[Fe2+]0.001g/L、[Al3+]0.06g/L、[Zn2+]2.01g/L、[Cu2+]0.095g/L、[Cr3+]0.03g/L、[Ni2+]0.092g/L、[ Co2+] 0.025g/L、[Cd2+] 0.082g/L，pH為4.8; 一次凈化渣干燥后分析鐵鋁成分為:Fe 2.88% ,Al 8.05%。
[0037](3)將3425ml的一次凈化液倒入5L攪拌桶中，慢慢加入石灰乳，控制反應(yīng)ρΗ=7.0，攪拌使其常溫下充分反應(yīng)2h，消耗石灰5.5g，將所得的反應(yīng)液真空過濾，用10ml清水淋洗后，得濕渣56.85g，得二次凈化液3475ml，其中含其含[V2O5]、[P]、[S12]、[Fe3+]0.0005g/L、[卩62+]、[012+]、[厶13+]、[&3+]、[(^6+]均為痕量，[2112+]0.058/1、[附2+]0.0728/1、[0)2+]0.022g/L、[Cd2+] 0.075g/L，pH為7.0; 二次凈化渣干燥后分析主要有價成分為:Zn 21.23%,Cu 0.82%。
[0038](4)將3475ml的二次凈化液倒入5L攪拌桶中，加入SDDl.5g，攪拌使其常溫下充分反應(yīng)2h，將所得的反應(yīng)液真空過濾，得濕渣6.55g，得三次凈化液3518ml，其中含其含[V2O5 ]、[P]、[S12]、[Fe3+]、[Fe2+]、[Cu2+]、[Al3+]、[Cr3+]、[Cr6+]、[Pb2+]、[Zn2+]、[Ni2+]、[Co2+]、[Cd2+]均為痕量，pH為8.5;三次凈化渣干燥后分析主要有價成分為:Ni 12.15%,Co2.83% ,Cd8.55%0
[0039]實施例2:
[0040]提釩工業(yè)