公布日：2022.09.23
申請日：2022.06.28
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種含錳廢水的處理方法，包括如下步驟：用堿液調節(jié)所述含錳廢水的pH至堿性后，將所得混合物在空氣氧化塔中氧化，并進行固液分離；所述空氣氧化塔的高徑比為4～8；所述空氣氧化塔內設有填料，所述填料的密度為0.9‑1.2g/ml；所述貧液廢水中包括可溶性錳、可溶性鎳和可溶性鈷。本發(fā)明的一種含錳廢水的處理方法在不引入其他藥劑的情況下，實現(xiàn)了有價金屬的回收利用，并使貧液廢水能夠達標排放，流程簡單，成本低廉，不引入其他雜質離子、無廢/副產(chǎn)品產(chǎn)出，在避免了環(huán)境的二次污染。
權利要求書
1.一種含錳廢水的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：用堿液調節(jié)所述含錳廢水的pH至堿性后，將所得混合物在空氣氧化塔中氧化，并進行固液分離；所述空氣氧化塔的高徑比為4-8；所述空氣氧化塔內設有填料；所述填料的密度為0.9-1.2g/ml；所述含錳廢水中包括可溶性錳、可溶性鎳和可溶性鈷。
2.根據(jù)權利要求1所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，所述含錳廢水包括紅土鎳礦經(jīng)高壓酸浸生產(chǎn)氫氧化鎳鈷后的貧液廢水。
3.根據(jù)權利要求1所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，所述pH值為8.5-9。
4.根據(jù)權利要求1所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，所述堿液包括氫氧化鈉溶液。
5.根據(jù)權利要求1所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，按體積比，所述空氣氧化塔的曝氣量和所述含錳廢水的流量的比為15-20：1。
6.根據(jù)權利要求1所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，所述氧化的時間為30-60min。
7.根據(jù)權利要求1所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，所述固液分離包括沉降池、砂濾罐和微孔過濾器的組合。
8.根據(jù)權利要求7所述的含錳廢水的處理方法，其特征在于，所述微孔過濾器包括濾芯；所述濾芯的孔徑≤0.5μm。
發(fā)明內容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種含錳廢水的處理方法，能夠在不引入雜質離子的情況，回收有價金屬，降低水處理成本，實現(xiàn)廢水達標排放。
本發(fā)明還提供一種上述含錳廢水的處理方法在紅土鎳礦經(jīng)高壓酸浸生產(chǎn)氫氧化鎳鈷后的貧液廢水中的應用。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面實施例的一種含錳廢水的處理方法，包括如下步驟：
用堿液調節(jié)所述含錳廢水的pH至堿性后，將所得混合物在空氣氧化塔中氧化，并進行固液分離；
所述空氣氧化塔的高徑比為4-8；
所述空氣氧化塔內設有填料；
所述填料的密度為0.9-1.2g/ml；
所述貧液廢水中包括可溶性錳、可溶性鎳和可溶性鈷。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一種含錳廢水的處理方法，至少具有以下有益效果：
1、本發(fā)明的空氣氧化塔能夠代替氧化劑添加劑進行氧化，其中空氣氧化塔在高徑比(4-8)下，能夠充分的利用空氣中的氧氣；提高了氧化效率，降低氧化成本；在除堿液外不引入其他的雜質離子的情況下，回收了錳金屬及殘余的鎳鈷金屬。
2、在塔內裝入的填料密度與水接近，在含錳廢水的流動過程中能夠隨水的波動而滾動，能夠極大的增大空氣與水的接觸面積，同時還能避免沉淀物在填料中因不能發(fā)生攪動，導致沉淀物逐漸堵塞填料，水流不能很好的將沉淀物帶出塔外的情況。
3、本發(fā)明在不引入其他藥劑的情況下，最大限度實現(xiàn)了有價金屬的回收利用，并使貧液廢水能夠達標排放，本方法高效，流程簡單，成本低廉，不引入其他雜質離子、無廢/副產(chǎn)品產(chǎn)出，在最大限度回收有價金屬的同時實現(xiàn)廢水的達標排放，還避免了環(huán)境的二次污染。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述含錳廢水包括紅土鎳礦經(jīng)高壓酸浸生產(chǎn)氫氧化鎳鈷后的貧液廢水。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述pH值為8.5-9。
在該pH值下的貧液中的錳，鎳、鈷等元素得到氫氧化物沉淀，方便進行回收，同時避免堿液浪費。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述堿液包括氫氧化鈉溶液。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，按體積比，所述空氣氧化塔的曝氣量和所述含錳廢水的流量的比為15-20：1。
上述曝氣量的條件下可以保證氧化反應的發(fā)生，同時避免反應效率降低。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述氧化的時間為30-60min。
在上述條件下，使錳離子氧化為偏氫氧化錳和二氧化錳沉淀。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述固液分離在沉淀池中進行。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述固液分離后，還包括金屬回收。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述固液分離包括沉降池、砂濾罐和微孔過濾器的組合。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述微孔過濾器包括濾芯；所述濾芯的孔徑≤0.5μm。
通過砂濾罐和微孔過濾器組成的精濾裝置，進一步分離出廢水中沒有沉淀下來的絮狀物。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述過濾中還包括對所述砂濾罐過濾和所述微孔過濾器反洗。
砂濾和微孔過濾器經(jīng)過一段時間過濾后，壓力升高，需要進行反洗，反洗下來的物質多為含金屬鹽類沉淀物，這部分反洗水進入到金屬回收系統(tǒng)。
本發(fā)明提供的含錳廢水的處理方法的機理如下：
將貧液廢水用堿液調節(jié)pH值到8.5-9之間，貧液中的鎳、鈷等元素生成氫氧化物沉淀。
經(jīng)過pH調節(jié)的廢水通過空氣氧化塔進行氧化。
經(jīng)過空氣氧化塔氧化之后，廢水中的錳離子生成了偏氫氧化錳和二氧化錳沉淀，將氧化后的廢水進行液固分離，沉淀的物質泵送至金屬回收系統(tǒng)回收利用；
Mn2++2OH-＝Mn(OH)2↓
4Mn(OH)2+O2＝4MnO(OH)+2H2O
固液分離的上清液依次通過砂濾罐和微孔過濾器組成的精濾裝置，進一步分離出廢水中沒有沉淀下來的絮狀物；
砂濾和微孔過濾器經(jīng)過一段時間過濾后，壓力升高，需要進行反洗，反洗下來的物質多為含金屬鹽類沉淀物，這部分反洗水進入到金屬回收系統(tǒng)。
經(jīng)過上述處理的貧液廢水，能夠達標排放。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一種含錳廢水的處理方法在紅土鎳礦經(jīng)高壓酸浸生產(chǎn)氫氧化鎳鈷后的貧液廢水中的應用，至少具有以下有益效果：
紅土鎳礦高壓酸浸(HPAL)用于生產(chǎn)MHP過程中所產(chǎn)生的貧液，貧液的中的元素含量如下表1所示：
表1貧液的中的元素含量
從上表中可以看出貧液廢水中含量最多的為Mn元素。
（發(fā)明人：劉紅;郜超峰;葉民杰;劉希泉;唐紅輝;李長東）
