本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種實(shí)現(xiàn)銅氨絡(luò)合廢水中銅、氨綜合利用的處理方法，特別是高銅高氨氮(銅含量大于5g/l，氨氮含量大于50g/l)絡(luò)合廢水中銅、氨氮的高價(jià)值化的處置方法。

背景技術(shù)：

冶金行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量氨氮廢水，其夾雜著重金屬銅等重金屬，氨氮廢水中銅離子與氨氮形成穩(wěn)定性極強(qiáng)的絡(luò)合形態(tài)，處理難度較一般的氨氮廢水難度大，故對(duì)重金屬氨氮絡(luò)合廢水，尤其是銅氨絡(luò)合水的處理就必須處理氨氮、和銅離子，兩者均要達(dá)到國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)才可外排。

目前針對(duì)銅氨絡(luò)合廢水主要的除銅方法為硫化物沉淀法、還原法、硫酸亞鐵法、螯合沉淀法；對(duì)于銅氨絡(luò)合廢水中氨的處理方法有吹脫法、map法等。這些銅氨絡(luò)合廢水處理的方法存在些許不足之處，或產(chǎn)泥量巨大、或處理成本高、或處理過程產(chǎn)生惡臭等，不能實(shí)現(xiàn)銅氨廢水中銅與氨的價(jià)值的最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N綜合利用銅氨絡(luò)合廢水中銅、氨的方法。本發(fā)明工藝簡單、實(shí)用性強(qiáng)、多組分價(jià)值化、環(huán)境友好。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種綜合利用銅氨絡(luò)合廢水中銅、氨的方法，包括以下步驟：

向經(jīng)硫酸酸化后獲得的溶液①中加入鋁片采用還原方式獲得海綿銅；

對(duì)還原后獲得的溶液②使用氨水調(diào)節(jié)ph，固液分離獲得粗al(oh)3和溶液③；

向經(jīng)多級(jí)水洗后獲得精al(oh)3加入鹽酸，加熱共聚制備聚合鐵鋁；

將多級(jí)水洗過程中產(chǎn)生的溶液④重新返回至溶液③中循環(huán)利用；

對(duì)使用硫酸調(diào)節(jié)ph后獲得的溶液⑤進(jìn)行濃縮冷卻制備硫酸銨。

具體操作方法包括以下步驟：

(1)向銅氨絡(luò)合廢水加入稀硫酸，銅氨絡(luò)合廢水與稀硫酸質(zhì)量比為1：0.2-0.4，常溫下充分?jǐn)嚢瑁M(jìn)行酸化，得到溶液①；

(2)向步驟(1)中產(chǎn)生的溶液①加入鋁片，充分?jǐn)嚢?，還原銅，制得海綿銅和溶液②；所用鋁片的量為溶液①中銅物質(zhì)的量的3-5倍；

(3)向步驟(2)中產(chǎn)生的溶液②加入氨水調(diào)節(jié)溶液②ph值為6-7后獲得粗al(oh)3和溶液③；

(4)對(duì)步驟(3)中產(chǎn)生的粗al(oh)3進(jìn)行多級(jí)水洗，向經(jīng)過多級(jí)水洗后獲得精al(oh)3中加入鹽酸并加熱至80-100℃，反應(yīng)時(shí)間為1-2h，獲得聚合氯化鋁，多級(jí)水洗產(chǎn)生的溶液④返回至溶液③中循環(huán)利用；

(5)對(duì)步驟(3)中產(chǎn)生的溶液③加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液ph值為5-6后，濃縮，濃縮比重至1.3-1.5，然后冷卻至30-40℃得到硫酸銨。

優(yōu)選的，步驟(1)中所使用的稀硫酸中硫酸和水的質(zhì)量比為3：10。

優(yōu)選的，步驟(3)中所用氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-28wt％。

優(yōu)選的，步驟(4)中所用鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36-38wt％，鹽酸中hcl和h2o的物質(zhì)的量之和為精al(oh)3中鋁的總物質(zhì)的量的3-5倍。

優(yōu)選的，步驟(5)中所用的稀硫酸的質(zhì)量濃度為10wt％。

本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有銅氨絡(luò)合廢水處理的方法中不能實(shí)現(xiàn)銅氨廢水中銅與氨的價(jià)值的最大化的弊端；通過酸化、固液分離、置換、濃縮等工藝直接得到了海綿銅、聚合氯化鋁、硫酸銨工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了銅氨絡(luò)合廢水中銅與氨高價(jià)值化，減少了資源的浪費(fèi)和降低了對(duì)環(huán)境和人類健康的危害。

本發(fā)明實(shí)施過程中無廢水外排，節(jié)約水資源的同時(shí)亦降低在處理銅氨絡(luò)合廢水過程中對(duì)水環(huán)境的污染。本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、工藝簡單、操作簡單，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、多組分價(jià)值化的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。

實(shí)施例1

取某冶煉廠產(chǎn)生的銅氨絡(luò)合廢水(以下簡稱廢水，其主要成分為氨氮、cu、fe，銅含量大于5g/l，氨氮含量大于50g/l)1t，將廢水泵入于1#反應(yīng)釜中，加入30wt％的稀硫酸0.2t，常溫，充分?jǐn)嚢?h后，得到溶液①，其中含有cu²⁺、氨氮；向反應(yīng)釜中加入3倍理論用量的鋁片，常溫?cái)嚢?h，打入壓濾機(jī)中，壓濾得到海綿銅和溶液②，溶液②中含量al³⁺、氨氮；

將溶液②泵入2#反應(yīng)釜中，加入25wt％氨水調(diào)節(jié)溶液②ph至6，并打入壓濾機(jī)中，壓濾得到粗al(oh)3和溶液③；對(duì)粗al(oh)3使用自來水，多級(jí)水洗，得到精al(oh)3，洗滌al(oh)3后的水為溶液④，溶液④中含有氨氮，重新返回至溶液③中循環(huán)利用，將精al(oh)3轉(zhuǎn)入3#反應(yīng)釜中，加入3倍精al(oh)3鋁物質(zhì)的量的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量濃度為36wt％，加熱共聚1h后得到聚合氯化鋁產(chǎn)品；

將溶液③轉(zhuǎn)移至4#反應(yīng)釜中中使用30wt％硫酸調(diào)節(jié)溶液③ph至5，得到溶液⑤，將溶液⑤泵入濃縮釜中，濃縮至比重1.3，放料冷卻至30℃，進(jìn)入離心機(jī)離心1h，得到硫酸銨產(chǎn)品。

實(shí)施例2

取某冶煉廠產(chǎn)生的銅氨絡(luò)合廢水(以下簡稱廢水，其主要成分為氨氮、cu、fe，銅含量大于5g/l，氨氮含量大于50g/l)1.5t，將廢水泵入于1#反應(yīng)釜中，加入30wt％的硫酸0.45t，常溫，充分?jǐn)嚢?h后，得到溶液①，其中含有cu²⁺、氨氮；向反應(yīng)釜中加入4倍理論用量的鋁片，常溫?cái)嚢?h，打入壓濾機(jī)中，壓濾得到海綿銅和溶液②，溶液②中含量al³⁺、氨氮；

將溶液②泵入2#反應(yīng)釜中，加入27wt％氨水調(diào)節(jié)溶液②ph至6.5，并打入壓濾機(jī)中，壓濾得到粗al(oh)3和溶液③；對(duì)粗al(oh)3使用自來水，多級(jí)水洗，得到精al(oh)3，洗滌al(oh)3后的水為溶液④，溶液④中含有氨氮，重新返回至溶液③中循環(huán)利用，將精al(oh)3轉(zhuǎn)入3#反應(yīng)釜中，加入4倍精al(oh)3鋁物質(zhì)的量的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量濃度為36wt％，加熱共聚1h后得到聚合氯化鋁產(chǎn)品；

將溶液③轉(zhuǎn)移至4#反應(yīng)釜中中使用30wt％硫酸調(diào)節(jié)溶液③ph至5.5，得到溶液⑤，將溶液⑤泵入濃縮釜中，濃縮至比重1.4，放料冷卻至35℃，進(jìn)入離心機(jī)離心1h，得到硫酸銨產(chǎn)品。

實(shí)施例3

取某冶煉廠產(chǎn)生的銅氨絡(luò)合廢水(以下簡稱廢水，其主要成分為氨氮、cu、fe，銅含量大于5g/l，氨氮含量大于50g/l)2t，將廢水泵入于1#反應(yīng)釜中，加入30wt％的硫酸0.8t，常溫，充分?jǐn)嚢?h后，得到溶液①，其中含有cu²⁺、氨氮；向反應(yīng)釜中加入5倍理論用量的鋁片，常溫?cái)嚢?h，打入壓濾機(jī)中，壓濾得到海綿銅和溶液②，溶液②中含量al³⁺、氨氮；

將溶液②泵入2#反應(yīng)釜中，加入28wt％氨水調(diào)節(jié)溶液②ph至7，并打入壓濾機(jī)中，壓濾得到粗al(oh)3和溶液③；對(duì)粗al(oh)3使用自來水，多級(jí)水洗，得到精al(oh)3，洗滌al(oh)3后的水為溶液④，溶液④中含有氨氮，重新返回至溶液③中循環(huán)利用，將精al(oh)3轉(zhuǎn)入3#反應(yīng)釜中，加入5倍精al(oh)3鋁物質(zhì)的量的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量濃度為36wt％，加熱共聚1h后得到聚合氯化鋁產(chǎn)品；

將溶液③轉(zhuǎn)移至4#反應(yīng)釜中中使用30wt％硫酸調(diào)節(jié)溶液③ph至6，得到溶液⑤，將溶液⑤泵入濃縮釜中，濃縮至比重1.5，放料冷卻至40℃，進(jìn)入離心機(jī)離心1h，得到硫酸銨產(chǎn)品。

檢測例：

實(shí)施例1～3回收得到的產(chǎn)品的濃度或純度以及回收率如表1所示。

表1

以上所述，是說明性的而不是限定性的，因此在本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭示的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替代，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。