公布日：2023.03.31
申請(qǐng)日：2022.11.28
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C22B3/06(2006.01)I;C22B3/08(2006.01)I;C22B34/24(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/26(2006.01)N;
C02F1/28(2006.01)N;C02F1/58(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，包括以下步驟：預(yù)處理、反萃取、共晶沉淀、調(diào)節(jié)PH值和蒸發(fā)處理。本發(fā)明在預(yù)處理時(shí)將鈾釷鐳等元素與鉭鈮礦石分離，然后采用萃取法可以將鈾釷鐳元素萃取到有機(jī)相，并且可以反萃取到溶液中，達(dá)到富集鈾釷鐳元素的目的，采用共沉淀法，進(jìn)一步去除廢水中的鐳元素避免了產(chǎn)生氟硅酸鈉等副產(chǎn)物。可以有效出去放射性元素，最終達(dá)標(biāo)排放，廢水處理過(guò)程中不會(huì)含有氟離子，不需要對(duì)廢水多次處理控制廢水中的氟離子含量，而且利用了太陽(yáng)能或鍋爐余熱，多效蒸發(fā)工藝是在真空條件下蒸發(fā)，溫度相對(duì)較低，蒸發(fā)速度快，蒸發(fā)耗能低，蒸發(fā)濃度高，使粘度較大的料液通過(guò)閃蒸方式蒸發(fā)結(jié)晶，設(shè)備不易結(jié)垢。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：S1、預(yù)處理，將鉭鈮礦石粉碎至300目，在20℃-80℃下進(jìn)行酸處理，反應(yīng)后得到固體以及反應(yīng)液，然后將固體加入氫氟酸和硫酸進(jìn)行分解，同時(shí)將反應(yīng)液用堿性溶液調(diào)酸，使得反應(yīng)液pH值為1-1.5后過(guò)濾得到濾液；S2、反萃取，將所述濾液通過(guò)納濾膜系統(tǒng)，將濾液進(jìn)行篩分，將篩分后的濾液進(jìn)入萃取分離槽，采用溶劑萃取法進(jìn)行萃取得到含鈾和釷的有機(jī)相和含鐳的水相，將所述有機(jī)相用5mol/L的氫氧化鈉作反萃劑進(jìn)行反萃��；S3、共晶沉淀，將反萃取的溶液過(guò)濾得到沉淀物，將所述沉淀物烘干存儲(chǔ)，濾液用吸附劑吸附油類和水溶性有機(jī)物，將所述濾液放入反應(yīng)槽加入氯化鋇進(jìn)行共晶沉淀；S4、調(diào)節(jié)PH值，將反應(yīng)槽內(nèi)的濾液過(guò)濾、靜置后添加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至6-8后排放至處理池中；S5、蒸發(fā)處理，將廢水送入多效蒸發(fā)器中，在真空度為0.01MPa-0.09Mpa的條件下進(jìn)行三效以上真空連續(xù)蒸發(fā)，上一級(jí)蒸發(fā)后的部分蒸汽依次進(jìn)入下一蒸發(fā)器作為熱源來(lái)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S1中將鉭鈮礦石粉碎至300目，在20℃-50℃下進(jìn)行酸處理，反應(yīng)后得到固體以及反應(yīng)液步驟中包括：將鉭鈮礦石粉碎至300目，在20℃-50℃下進(jìn)行第一次酸處理，反應(yīng)24h-48h，然后將含有鉭鈮礦石的酸液過(guò)濾上清液，再將過(guò)濾后的鉭鈮礦石進(jìn)行第二次酸處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S1中酸處理中的酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的稀硫酸或者稀鹽酸，所述鉭鈮礦石與酸的體積比為1：2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S1中堿性溶液為氫氧化鈉水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S2中萃取劑由P204、TBP以及煤油組成，所述P204、TBP以及煤油的體積分?jǐn)?shù)分別為20％、15％以及65％，所述萃取的相比為1：2，所述萃取級(jí)數(shù)為3級(jí)，所述萃取過(guò)程中還加入表面活性劑，所述表面活性劑為碳脂肪醇聚氧化烯醚或聚乙二醇型非離子表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S3中水相放入反應(yīng)槽加入氯化鋇進(jìn)行共晶沉淀步驟包括：將水相放入反應(yīng)槽內(nèi)加入氯化鋇攪拌反應(yīng)4h-8h，然后加入聚沉劑硫酸鐵攪拌1h-2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S3中氯化鋇的用量為250克/立方米廢水-300克/立方米廢水，所述硫酸鐵的用量為250克/立方米廢水-350克/立方米廢水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，其特征在于：所述S5中各級(jí)蒸發(fā)器冷凝后的熱、冷凝水循環(huán)回收利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有技術(shù)中處理過(guò)程產(chǎn)生的大量廢液對(duì)水體和土壤產(chǎn)生巨大的污染，以及處理成本高，資源利用低，處理廢水工藝流程長(zhǎng)，難以一次性處理合格的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，包括以下步驟：
S1、預(yù)處理，將鉭鈮礦石粉碎至300目，在20℃-80℃下進(jìn)行酸處理，反應(yīng)后得到固體以及反應(yīng)液，然后將固體加入氫氟酸和硫酸進(jìn)行分解，同時(shí)將反應(yīng)液用堿性溶液調(diào)酸，使得反應(yīng)液pH值為1-1.5后過(guò)濾得到濾液；
S2、反萃取，將所述濾液通過(guò)納濾膜系統(tǒng)，將濾液進(jìn)行篩分，將篩分后的濾液進(jìn)入萃取分離槽，采用溶劑萃取法進(jìn)行萃取得到含鈾和釷的有機(jī)相和含鐳的水相，將所述有機(jī)相用5mol/L的氫氧化鈉作反萃劑進(jìn)行反萃��；
S3、共晶沉淀，將反萃取的溶液過(guò)濾得到沉淀物，將所述沉淀物烘干存儲(chǔ)，濾液用吸附劑吸附油類和水溶性有機(jī)物，將所述濾液放入反應(yīng)槽加入氯化鋇進(jìn)行共晶沉淀；
S4、調(diào)節(jié)PH值，將反應(yīng)槽內(nèi)的濾液過(guò)濾、靜置后添加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至6-8后排放至處理池中；
S5、蒸發(fā)處理，將廢水送入多效蒸發(fā)器中，在真空度為0.01MPa-0.09Mpa的條件下進(jìn)行三效以上真空連續(xù)蒸發(fā)，上一級(jí)蒸發(fā)后的部分蒸汽依次進(jìn)入下一蒸發(fā)器作為熱源來(lái)利用。
優(yōu)選的，所述S1中將鉭鈮礦石粉碎至300目，在20℃-50℃下進(jìn)行酸處理，反應(yīng)后得到固體以及反應(yīng)液步驟中包括：將鉭鈮礦石粉碎至300目，在20℃-50℃下進(jìn)行第一次酸處理，反應(yīng)24h-48h，然后將含有鉭鈮礦石的酸液過(guò)濾上清液，再將過(guò)濾后的鉭鈮礦石進(jìn)行第二次酸處理。
優(yōu)選的，所述S1中酸處理中的酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的稀硫酸或者稀鹽酸，所述鉭鈮礦石與酸的體積比為1：2。
優(yōu)選的，所述S1中堿性溶液為氫氧化鈉水溶液。
優(yōu)選的，所述S2中萃取劑由P204、TBP以及煤油組成，所述P204、TBP以及煤油的體積分?jǐn)?shù)分別為20％、15％以及65％，所述萃取的相比為1：2，所述萃取級(jí)數(shù)為3級(jí)，所述萃取過(guò)程中還加入表面活性劑，所述表面活性劑為碳脂肪醇聚氧化烯醚或聚乙二醇型非離子表面活性劑。
優(yōu)選的，所述S3中水相放入反應(yīng)槽加入氯化鋇進(jìn)行共晶沉淀步驟包括：將水相放入反應(yīng)槽內(nèi)加入氯化鋇攪拌反應(yīng)4h-8h，然后加入聚沉劑硫酸鐵攪拌1h-2h。
優(yōu)選的，所述S3中氯化鋇的用量為250克/立方米廢水-300克/立方米廢水，所述硫酸鐵的用量為250克/立方米廢水-350克/立方米廢水。
優(yōu)選的，所述S5中各級(jí)蒸發(fā)器冷凝后的熱、冷凝水循環(huán)回收利用。
本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提出的一種專用于冶金廢水的多級(jí)污水處理工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明在預(yù)處理時(shí)將鈾釷鐳等元素與鉭鈮礦石分離，然后采用萃取法可以將鈾釷鐳元素萃取到有機(jī)相，并且可以反萃取到溶液中，達(dá)到富集鈾釷鐳元素的目的，采用共沉淀法，進(jìn)一步去除廢水中的鐳元素避免了產(chǎn)生氟硅酸鈉等副產(chǎn)物�？梢杂行С鋈シ派湫栽兀罱K達(dá)標(biāo)排放，廢水處理過(guò)程中不會(huì)含有氟離子，不需要對(duì)廢水多次處理控制廢水中的氟離子含量，而且利用了太陽(yáng)能或鍋爐余熱，多效蒸發(fā)工藝是在真空條件下蒸發(fā)，溫度相對(duì)較低，蒸發(fā)速度快，蒸發(fā)耗能低，蒸發(fā)濃度高，使粘度較大的料液通過(guò)閃蒸方式蒸發(fā)結(jié)晶，設(shè)備不易結(jié)垢。
（發(fā)明人：劉鑫;劉燦明;侯清;徐湧;陳燦龍;高松;肖麗娜;商凈華）
