沉钒废水处理的生产方法与流程

专利2026-04-06  26


本发明涉及沉钒废水处理的生产方法,具体涉及一种从废水中选择性回收钒和铬,生产高纯元明粉的方法,属于钒的湿法冶金领域。


背景技术:

1、现有以钒钛磁铁矿为原料的提钒工艺中,钒钛磁铁矿经高炉冶炼和转炉吹炼工序得到含铬钒渣,在以钒渣为原料的钠化焙烧、水浸提钒过程中铬随钒一起进入酸性铵盐沉钒工序,并以重铬酸的形式与没有沉淀彻底的聚钒酸根离子一起进入沉钒上清液,即沉钒废水,从而导致沉钒废水毒性极大、不能直接排放。同时,钒、铬亦是重要有价金属元素。因而研究废水中有价金属钒和铬的回收利用具有重要意义。

2、目前处理沉钒废水常用的方法为“还原-中和-浓缩或冷冻结晶”法。沉钒废水中高价态钒和铬经焦亚硫酸钠还原,然后经氢氧化钠中和,再经压滤分离得到含cr2(v4o9)3的钒铬残渣。钒铬残渣再经过焙烧、浸出、沉钒方法粗分离出钒和铬。分离出钒铬残渣的剩余废水,经冷冻结晶或蒸发浓缩结晶分离出粗硫酸钠,结晶残液再返回沉钒废水处理系统循环利用。由于结晶残液携带各种高浓度的离子返回系统,从而导致各种设备容易受到腐蚀,管道也容易结垢堵塞,且废水处理量增加。该方法没能直接有效地分离并提取钒和铬,且回收过程的工艺流程冗长。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种处理沉钒废水的方法,该方法减少杂质进入到产品中,有效分离钒、铬重金属,生产出高纯度的元明粉产品。

2、为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

3、一种沉钒废水处理的生产方法,它包括以下步骤,

4、(1) 沉降:沉钒废水进入沉降池进行三级溢流物理沉降;

5、(2) 聚合硫酸铁:在三级沉降后的沉钒废水中加入聚合硫酸铁;

6、(3) 除钒:用质量浓度10%-20%naoh将第(2)步废水ph值调至4.5-5.5,生成钒酸铁沉淀,经过板框压滤机过滤;

7、(4) 还原铬:用二氧化硫还原gr6+为gr3+,用质量浓度10%-20%naoh将第(3)步废水ph值调至7.5-8.5还原铬,生成氢氧化铬,加入金属螯合剂和生物絮凝剂;经过板框压滤机过滤;

8、(5) 汽提脱氨:用质量浓度10%-20%naoh将第(4)步得到的废水ph 值调至11.5-12.5,用蒸汽将废水加热,将氨蒸发出,得到脱氨后的废水;

9、(6) 将从第(5)步分离的氨气,再用稀硫酸溶液将氨吸收,得到硫酸铵溶液;

10、(7) 第(5)步所得脱氨后的废水用浓硫酸调节ph7-8;

11、(8)将第(7)步硫酸调节后的废水用经过滤后蒸汽机械再压缩技术降膜蒸发、蒸汽机械再压缩技术结晶和干燥生成元明粉。

12、优选的,所述第(2) 步,废水连续搅拌,根据废水含钒量确定聚合硫酸铁加入量,聚合硫酸铁量:含钒量质量比0.37-0.44:1。

13、优选的,所述第(4) 步废水连续搅拌,根据废水含铬量确定燃硫量,燃硫量:含铬量的质量比0.93-1.20:1。

14、优选的,所述第(4) 步二氧化硫由单质硫经硫磺发生炉燃烧制得。

15、优选的,所述第(4) 步:废水连续搅拌,分步加入金属螯合剂和生物絮凝剂;废水含钒≤1mg/l,cr6+的含量≤0.5mg/l,总铬含量≤1.5mg/l,悬浮物含量≤70mg/l;所述金属螯合剂为复合型聚合氯化铝,所述生物絮凝剂为复合型聚丙烯酰胺。

16、优选的,所述第(5) 步:废水经再沸器由蒸汽加热至100-105℃。

17、优选的,所述第(6) 步:稀硫酸溶液ph为1.7-2.1。

18、优选的,所述第(5) 步:废水脱氨后氨氮值≤40mg/l。

19、优选的,所述第(8) 步:蒸汽机械再压缩技术降膜蒸发、蒸汽机械再压缩技术结晶所需蒸汽压力≥0.2mpa,生产的元明粉纯度≥99%。

20、优选的,硫酸铵溶液作为沉淀剂在沉钒废水制备中使用。

21、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

22、该方法有效分离钒、铬,并生产高纯度的元明粉,处理后的废水返回系统循环使用。

23、1、本发明采用除钒除铬、汽提脱氨、蒸汽机械再压缩技术降膜蒸发、蒸汽机械再压缩技术结晶,分离出氯化钠,生产出纯度≥99%元明粉。

24、2、处理过的水零外排,符合国家环保要求,进入生产系统循环使用,降低新水消耗,降低生产成本。

25、3、汽提脱氨生成的硫酸铵作为沉淀剂返回沉钒工序使用,循环使用,降低生产成本。



技术特征:

1.一种沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:它包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(2) 步,废水连续搅拌,根据废水含钒量确定聚合硫酸铁加入量,聚合硫酸铁量:含钒量质量比0.37-0.44:1。

3.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(4) 步废水连续搅拌,根据废水含铬量确定燃硫量,燃硫量:含铬量的质量比0.93-1.20:1。

4.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(4) 步二氧化硫由单质硫经硫磺发生炉燃烧制得。

5.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(4) 步:废水连续搅拌,分步加入金属螯合剂和生物絮凝剂;废水含钒≤1mg/l,cr6+的含量≤0.5mg/l,总铬含量≤1.5mg/l,悬浮物含量≤70mg/l;所述金属螯合剂为复合型聚合氯化铝,所述生物絮凝剂为复合型聚丙烯酰胺。

6.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(5) 步:废水经再沸器由蒸汽加热至100-105℃。

7.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(6) 步:稀硫酸溶液ph为1.7-2.1。

8.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(5) 步:废水脱氨后氨氮值≤40mg/l。

9. 根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:所述第(8) 步:蒸汽机械再压缩技术降膜蒸发、蒸汽机械再压缩技术结晶所需蒸汽压力≥0.2mpa,生产的元明粉纯度≥99%。

10.根据权利要求1所述的沉钒废水处理的生产方法,其特征在于:硫酸铵溶液作为沉淀剂在沉钒废水制备中使用。


技术总结
本发明公开了一种处理沉钒废水的方法,沉钒废水进入沉降池后,加入聚合硫酸铁,用NaOH调节pH4.5‑5.5除钒、二氧化硫还原,用NaOH调节pH7.5‑8.5除铬后,再经脱氨塔汽提脱氨,然后用H2SO4调节pH至7.0‑8.0,经过滤后,蒸汽机械再压缩技术降膜蒸发、蒸汽机械再压缩技术结晶、流化床干燥生产出元明粉产品。用本发明方法回收钒和铬,生产出纯度≥99.0%的元明粉,处理过的水零排放,符合国家环保要求,进入生产系统循环使用,降低新水消耗,降低生产成本。

技术研发人员:陈永江,冯国晟,徐雪峰,李艳东,康泰,付美玲,王金龙,孙孝平
受保护的技术使用者:河钢股份有限公司承德分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-439755.html

最新回复(0)