公布日：2022.05.31
申請(qǐng)日：2020.11.27
分類號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C01D3/04(2006.01)I;C01D5/00(2006.01)I;C02F1/04(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/70(2006.01)N;
C22B34/22(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/22(2006.01)N
摘要
本發(fā)明為一種含釩高鹽廢水零排放及資源化利用的方法，公開了一種對(duì)于鈉法提釩所得的含釩高鹽廢水進(jìn)行處理的方法，其中，通過化學(xué)還原沉淀將釩、鉻等離子進(jìn)行回收富集后返回到鈉法提釩工藝，然后通過兩次蒸發(fā)結(jié)晶和一次冷卻結(jié)晶的特定組合將鹽中的硫酸鈉和氯化鈉進(jìn)行了分離回收，其中蒸發(fā)冷凝水作為中水回用，分離的硫酸鈉可以以外售產(chǎn)品形式出售，分離的氯化鈉可以返回至鈉法提釩工藝循環(huán)利用，無雜鹽外排，從而實(shí)現(xiàn)了該高鹽廢水的高效綠色處理和零排放。
權(quán)利要求書
1.含釩高鹽廢水的處理方法，其包括如下步驟：(1)在由鈉法提釩工藝得到的含釩高鹽廢水中加入還原劑，然后加入堿溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，使釩、鉻形成沉淀，分離出所得沉淀并返回至所述鈉法提釩工藝；(2)向步驟(1)所得液體中加入酸以將溶液的pH調(diào)為6-9；(3)將步驟(2)所得液體在減壓下進(jìn)行一次蒸發(fā)結(jié)晶，得到無水硫酸鈉，干燥，其中控制所述一次蒸發(fā)結(jié)晶在母液氯化鈉含量為等于或大于13重量％時(shí)結(jié)束；(4)將在步驟(3)中所得的母液進(jìn)行冷卻結(jié)晶，降溫至5-15℃，得到并分離出十水硫酸鈉，并將所述十水硫酸鈉循環(huán)回至步驟(2)中的溶液；(5)將在步驟(4)中所得的母液在減壓下進(jìn)行二次蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈉，所得氯化鈉循環(huán)回至所述鈉法提釩工藝。
2.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，步驟(1)中加入堿溶液調(diào)節(jié)溶液的pH至9-13。
3.如權(quán)利要求1或2所述的處理方法，其中，所述還原劑選自硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉、和它們的組合。
4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的處理方法，其中，步驟(2)中，加入酸以將溶液的pH調(diào)為7。
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的處理方法，其中，步驟(3)中的蒸發(fā)溫度為70℃以上。
6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的處理方法，其中，所述在步驟(3)中將母液進(jìn)行回流以結(jié)晶出更多的無水硫酸鈉，回流比為使固含量保持在30％-50％。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的處理方法，其中，在步驟(3)中，控制所述一次蒸發(fā)結(jié)晶在母液氯化鈉含量為13重量％至24重量％時(shí)結(jié)束，優(yōu)選地13重量％至21重量％時(shí)結(jié)束。
8.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的處理方法，其中，步驟(4)中的冷卻速度不高0.5℃/min。
9.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的處理方法，其中，步驟(5)中的蒸發(fā)溫度為70℃以上。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過大量研究和實(shí)驗(yàn)，提出了一種鈉法提釩所得的含釩高鹽廢水完整的成套處理方法，其中，通過化學(xué)還原沉淀將釩、鉻等離子進(jìn)行回收富集后返回到提釩工段，然后通過兩次蒸發(fā)結(jié)晶和一次冷卻結(jié)晶的特定組合將鹽中的硫酸鈉和氯化鈉進(jìn)行了分離回收，其中分離的硫酸鈉可以以符合標(biāo)準(zhǔn)的II類一等品的外售產(chǎn)品形式進(jìn)行出售，分離的氯化鈉可以完全返回至鈉法提釩工藝循環(huán)利用，沒有雜鹽外排，從而實(shí)現(xiàn)了該高鹽廢水的綠色處理，真正實(shí)現(xiàn)了該高鹽廢水的零排放。本發(fā)明的方法可以在保證操作簡單、成本低、處理效率高的前提下，有針對(duì)性地對(duì)含釩廢水進(jìn)行資源化利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
具體地，本發(fā)明的對(duì)于含釩高鹽廢水的處理方法包括如下步驟：
(1)在由鈉法提釩工藝得到的含釩高鹽廢水中加入還原劑，然后加入堿溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，使釩、鉻形成沉淀，收集所述沉淀返回至所述鈉法提釩工藝；
(2)向步驟(1)所得液體中加入酸以將溶液的pH調(diào)為6-9左右；
(3)將步驟(2)所得液體在減壓下進(jìn)行一次蒸發(fā)結(jié)晶，得到無水硫酸鈉，干燥，其中控制所述一次蒸發(fā)結(jié)晶在母液氯化鈉含量為等于或大于13重量％時(shí)結(jié)束；
(4)將在步驟(3)中所得的母液進(jìn)行冷卻結(jié)晶，降溫至5-15℃，得到十水硫酸鈉，將所述十水硫酸鈉循環(huán)回在步驟(2)中的溶液并溶解(采用循環(huán)一次蒸發(fā)前溶液溶解后，返回一次蒸發(fā)結(jié)晶器)；
(5)將在步驟(4)中所得的母液在減壓下進(jìn)行二次蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈉，所得氯化鈉循環(huán)回用至所述鈉法提釩工藝中，所得母液循環(huán)回本步結(jié)晶器蒸發(fā)。
通過本發(fā)明的方法，除了將釩、鉻等重金屬進(jìn)行回收再利用之外，還將鹽中的硫酸鈉和氯化鈉進(jìn)行了分離，其中所得的硫酸鈉符合以產(chǎn)品形式出售的標(biāo)準(zhǔn)，而氯化鈉則滿足返回至鈉法提釩工藝中作為原料使用的條件，從而不僅有效處理了廢水，實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化，保證了體系的零排放，而且在鈉法提釩工藝中無需購買新鮮的氯化鈉，降低了工藝的成本。
（發(fā)明人：謝闖;周喬;戚路廣;馬晨皓;侯寶紅）
