公布日：2023.05.12
申請日：2023.01.10
分類號：C01G39/00(2006.01)I
摘要
本申請涉及鉬酸銨制備領(lǐng)域，具體公開了一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法以及系統(tǒng)。其利用離子交換樹脂將含鉬高氨氮廢水中的鉬進(jìn)行吸附回收后，將回收鉬后的含鉬高氨氮廢水加熱制備氨氣，并將脫氨氮后的溶液制得去離子水吸附氨氣制得氨水，氨水反用于解析離子交換樹脂得到高價值的鉬酸銨產(chǎn)品，建立自循環(huán)回收鉬酸銨工藝，且處理過程無污染，實現(xiàn)對含鉬高氨氮廢水的充分回收利用。
權(quán)利要求書
1.一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于，包括以下步驟：（a）將待處理的含鉬高氨氮廢水過濾去除大顆粒懸浮物，利用離子交換樹脂吸附去除鉬離子，向吸附后的廢水中加入堿化劑調(diào)節(jié)PH至11~12，加熱廢水并使得廢水充分與蒸汽接觸，廢水中游離的氨轉(zhuǎn)移到氣相中制得氨氣；（b）向脫氨氮后的溶液中加入沉淀劑后過濾除去重金屬，將除去重金屬的溶液進(jìn)行反滲透處理得到淡水，將淡水依次進(jìn)行過濾、軟化以及純化處理后得到去離子水；（c）混合（a）中的氨氣以及（b）中的去離子水制備氨水，利用氨水解吸（a）中所述離子交換樹脂即可制備得到鉬酸銨溶液；（d）解吸后的離子交換樹脂用再生劑再生后重復(fù)步驟（a）~（c）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：所述離子交換樹脂選用LS-32型樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：所述含鉬高氨氮廢水流速為0.5BV/h~1.5BV/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：所述堿化劑以及所述沉淀劑均選用液堿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：（a）中所述加熱廢水中利用脫氨氮后的廢水與廢水進(jìn)行換熱處理，使得待脫氨氮廢水溫度控制在60℃~70℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：所述氨水解吸體積與所述離子交換樹脂體積比為1~3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：（c）中解吸用所述氨水濃度為4％~8％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：所述氨水流速3~6m3/h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，其特征在于：所述再生劑選用4％mol/L的鹽酸。
10.一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接的過濾池、離子交換柱、PH調(diào)節(jié)池、脫氨裝置、除重金屬池、陶瓷膜過濾裝置、軟化裝置、反滲透（RO）裝置、EDI超純水處理裝置；所述PH調(diào)節(jié)池出水口與所述脫氨裝置進(jìn)水口之間設(shè)置有板式換熱器，所述板式換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)水口與所述脫氨裝置排放脫氨后的溶液出口相連，所述板式換熱器熱介質(zhì)出水口與所述除重金屬池進(jìn)水口通過管道相連；所述脫氨裝置出氣口設(shè)置有氨氣吸收塔，所述氨氣吸收塔的進(jìn)水口與所述EDI超純水處理裝置的出水口通過管道相連通；所述氨氣吸收塔的出水口與所述離子交換柱的頂部通過管道相連通。
發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)對高氨氮廢水的充分回收利用，本申請?zhí)峁┮环N利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法。
一方面，本申請?zhí)峁┮环N利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨的方法，包括如下步驟：(a)將待處理的含鉬高氨氮廢水過濾去除大顆粒懸浮物，利用離子交換樹脂吸附去除鉬離子，向吸附后的廢水中加入堿化劑調(diào)節(jié)PH至11～12，加熱廢水并使得廢水充分與蒸汽接觸，廢水中游離的氨轉(zhuǎn)移到氣相中制得氨氣；(b)向脫氨氮后的溶液中加入沉淀劑后過濾除去重金屬，將除去重金屬的溶液進(jìn)行反滲透處理得到淡水，將淡水依次進(jìn)行過濾、軟化以及純化處理后得到去離子水；(c)混合(a)中的氨氣以及(b)中的去離子水制備氨水，利用氨水解吸(a)中所述離子交換樹脂即可制備得到鉬酸銨溶液；(d)解吸后的離子交換樹脂用再生劑再生后重復(fù)步驟(a)～(c)。
通過采用上述技術(shù)方案，含鉬高氨氮廢水首先經(jīng)過過濾去除大顆粒懸浮物后，離子交換樹脂將濾液中的鉬離子吸附，用氨水對離子交換樹脂進(jìn)行解吸即可得到鉬酸銨溶液直接用于制取高價值的鉬酸銨產(chǎn)品，解吸后的離子交換樹脂通過鹽酸再生即可重新投入使用，且在解吸過程中用到的氨水來源于原含鉬高氨氮廢水；廢液中的鉬以及氨氮去除后，再除去重金屬離子，溶液進(jìn)行反滲透處理后分別得到淡水以及濃水，將得到的淡水純化處理得到的去離子水吸附脫氨步驟中產(chǎn)生的氨氣得到氨水，氨水對離子交換柱進(jìn)行解吸得到鉬酸銨溶液，實現(xiàn)對廢水的充分利用；利用本廢水回收處理工藝，本申請?zhí)峁┑暮f高氨氮廢水自循環(huán)回收工藝中，全過程中無污染物產(chǎn)生，且各個處理流程階段的產(chǎn)物均在工藝中其他處理流程階段進(jìn)行有效利用，實現(xiàn)零排放，回收處理工藝成本低，回收率高，適用于工業(yè)上大規(guī)模、連續(xù)性的處理鉬酸銨生產(chǎn)過程中的含鉬高氨氮廢水。
優(yōu)選的，所述離子交換樹脂選用LS-32型樹脂。
通過采用上述技術(shù)方案，LS-32型樹脂為大孔徑陰離子樹脂，具有較高的減緩容量以及較快的交換速度，且LS-32型樹脂再生效率高、交換容量大、抗污染能力強、機(jī)械強度好的優(yōu)點，在本處理工藝中，LS-32型樹脂對鉬的吸收容量大。
優(yōu)選的，所述離子交換是所述含鉬高氨氮廢水流速為0.5BV/h～1.5BV/h。
通過采用上述技術(shù)方案，含鉬高氨氮廢水流速為1BV/h～2BV/h時，LS-32型樹脂吸附性能較好，且達(dá)到相同吸附容量的時間較短。
優(yōu)選的，所述堿化劑以及所述沉淀劑均選用液堿。
通過采用上述技術(shù)方案，通過液堿調(diào)節(jié)溶液PH同時，液堿與溶液中的重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，從而有效去除溶液中的重金屬離子。
優(yōu)選的，(a)中所述加熱廢水中利用脫氨氮后的廢水與廢水進(jìn)行換熱處理，使得待脫氨氮廢水溫度控制在60℃～70℃。
通過采用上述技術(shù)方案，將待脫氨氮廢水先加熱至60℃～70℃溫度范圍后進(jìn)行脫氨氮處理，氨氮去除率高，利用脫氨氮廢水對脫氨氮廢水進(jìn)行加熱處理，節(jié)能環(huán)保。
優(yōu)選的，所述氨水解吸體積與所述離子交換樹脂體積比為1～3。
通過采用上述技術(shù)方案，通過采用上述技術(shù)方案，采用1～3倍離子交換劑的體積的氨水流解吸離子交換樹脂，解吸率較高。。
優(yōu)選的，(c)中解吸用所述氨水濃度為4％～8％。
通過采用上述技術(shù)方案，4％～8％的氨水用于離子樹脂的解吸，解吸率高。
優(yōu)選的，所述氨水流速3～6m3/h。
通過采用上述技術(shù)方案，采用氨水流速3～6m3/h解吸離子交換樹脂，對LS-32型樹脂解吸率高。
優(yōu)選的，所述再生劑選用4％mol/L的鹽酸。
通過采用上述技術(shù)方案，選用4％mol/L的鹽酸，LS-32型樹脂再生率高。
另一方面，本發(fā)明還提供了一種利用含鉬高氡氮廢水自循環(huán)制備鉬酸銨系統(tǒng)，包括依次連接的過濾池、離子交換柱、PH調(diào)節(jié)池、脫氨裝置、除重金屬池、陶瓷膜過濾裝置、軟化裝置、反滲透(RO)裝置、EDI超純水處理裝置；所述PH調(diào)節(jié)池出水口與所述脫氨裝置進(jìn)水口之間設(shè)置有板式換熱器，所述板式換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)水口與所述脫氨裝置排放脫氨后的溶液出口相連，所述板式換熱器熱介質(zhì)出水口與所述除重金屬池進(jìn)水口通過管道相連；所述脫氨裝置出氣口設(shè)置有氨氣吸收塔，所述氨氣吸收塔的進(jìn)水口與所述EDI超純水處理裝置的出水口通過管道相連通；所述氨氣吸收塔的出水口與所述離子交換柱的頂部通過管道相連通。
通過采用上述技術(shù)方案，在利用離子交換柱對含鉬高氨氮廢水中的鉬進(jìn)行回收后，在PH調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)PH后使得溶液中的氨氮有化合態(tài)轉(zhuǎn)化為離子態(tài)，離子態(tài)的氨氮在脫說氨裝置內(nèi)被制取為氨氣，且在脫氨前利用脫氨氮之后的溶液溫度對預(yù)脫氨氮廢水進(jìn)行預(yù)熱，實現(xiàn)熱量的有效利用，節(jié)能環(huán)保；廢液的鉬以及氨氮去除后再除去重金屬離子，將溶液依次經(jīng)過陶瓷膜過濾裝置以及軟化裝置去除雜質(zhì)后，送入反滲透(RO)裝置分別得到淡水以及濃水，將得到的淡水送入EDI超純水處理裝置處理得到純水，純水送入氨氣吸收塔將脫氨裝置中產(chǎn)生的氨氣吸附得到氨水，氨水回用于對離子交換柱進(jìn)行解吸得到鉬酸銨溶液，鉬酸銨溶液即可用于制取鉬酸銨產(chǎn)品，離子交換樹脂解吸的氨水來源于原含鉬高氨氮廢水，整個回收工藝實現(xiàn)對含鉬高氨氮廢水的充分回收利用，最終得到具有高利用價值的鉬酸銨溶液。
綜上所述，本申請具有以下有益效果：1、利用離子交換樹脂將含鉬高氨氮廢水中的鉬進(jìn)行吸附回收后，將回收鉬后的含鉬高氨氮廢水加熱制備氨氣，并將脫氨氮后的溶液制得去離子水，再通過制得的去離子水吸附氨氣制得氨水，氨水反用于解析離子交換樹脂得到高價值的鉬酸銨產(chǎn)品，利用含鉬高氨氮廢水建立自循環(huán)回收鉬酸銨工藝，且處理過程無污染，實現(xiàn)對含鉬高氨氮廢水的充分回收利用。
2、本申請中脫氨前利用脫氨氮之后的原液溫度對預(yù)脫氨氮廢水進(jìn)行預(yù)熱控制脫氨氮前溶液為60℃～70℃，氨氣經(jīng)去離子水吸附后溶度控制在4％～8％，用于對樹脂進(jìn)行解吸，解析率高，實現(xiàn)熱量的有效利用，節(jié)能環(huán)保。
（發(fā)明人：趙怡;黃輝;袁金敏;趙靜;任偉;舒文文）
