公布日：2023.04.11
申請日：2023.02.10
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C22B3/20(2006.01)I;C22B3/42(2006.01)I;C22B3/22(2006.01)I;C01D5/02(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝，屬于廢水處理和金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝，具體步驟如下：（1）處理后的C272萃錳余液P507萃鈷余液P507萃鎳余液混合后經(jīng)過濾和除油后備用；（2）將步驟（1）混合液進(jìn)行離子交換，得到硫酸鈉廢水和飽和樹脂；（3）將步驟（2）硫酸鈉廢水通過反滲透膜濃縮，獲得濃硫酸鈉和淡水；（4）將步驟（3）濃硫酸鈉溶液通過MVR蒸發(fā)器蒸發(fā)得到硫酸鈉結(jié)晶鹽液、冷凝水；（5）將步驟（4）硫酸鈉結(jié)晶鹽液通過離心機(jī)分離出硫酸鈉鹽；（6）將步驟（2）飽和樹脂再生，得到濃硫酸鎳；（7）步驟（6）濃硫酸鎳通過分步沉析、過濾可分別獲得鈷鹽、鎳鹽、錳鹽。
權(quán)利要求書
1.一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝，其特征在于，具體步驟如下：(1)將預(yù)處理后的C272萃錳余液、P507萃鈷余液、P507萃鎳余液混合，混合液經(jīng)進(jìn)一步精過濾和除油后備用；(2)3臺(tái)離子交換器兩用一備，分別用2BV樹脂體積量的8%硫酸溶液以15m³/h的流速且以下進(jìn)中排的方式通過樹脂柱，排出液PH值≥2的濃硫酸鎳再生液，排入濃硫酸鎳槽；PH值＜2的稀硫酸鎳排入稀硫酸鎳槽備用，再生結(jié)束后用純水沖洗至pH值＞6，此時(shí)樹脂為H型；再用2.15BV樹脂體積量的4%氫氧化鈉溶液以下進(jìn)上出的方式通過樹脂柱，PH值≤11的轉(zhuǎn)型液排入濃硫酸鎳槽；PH值＞11的稀堿液排入洗堿水槽備用，轉(zhuǎn)型結(jié)束后用純水沖洗至pH＜10，完成上述再生、轉(zhuǎn)型后離子交換器備用；(3)將步驟（1）所得混合料液經(jīng)步驟（2）再生、轉(zhuǎn)型后的離子交換樹脂進(jìn)行離子交換吸附，吸附后所得硫酸鈉廢水進(jìn)入離子交換后液槽，吸附過程總錳在線分析儀檢測吸附后溶液，當(dāng)Mn2+含量＞0.5mg/L，此時(shí)樹脂吸附飽和，切換料液進(jìn)入備用離子交換器運(yùn)行，所得吸附飽和的樹脂；(4)將步驟（3）產(chǎn)生的硫酸鈉廢水通過RO反滲透裝置進(jìn)一步濃縮脫鹽，濃縮得到濃硫酸鈉溶液，同時(shí)獲得反滲透淡水輸送至純水站作為原水利用；(5)將步驟（4）濃縮后的濃硫酸鈉溶液通過MVR蒸發(fā)器循環(huán)蒸發(fā)至硫酸鈉溶液飽和析出得到硫酸鈉結(jié)晶鹽液，蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫凝液經(jīng)MVR預(yù)熱器利用余熱后輸送至純水站作為原水利用；(6)將步驟（5）獲得飽和硫酸鈉結(jié)晶鹽液通過離心機(jī)離心得到硫酸鈉鹽；(7)將步驟（3）所得飽和樹脂通過步驟（2）進(jìn)行再生、轉(zhuǎn)型；(8)步驟（7）再生和轉(zhuǎn)型獲得濃硫酸鎳液通過分步沉析、過濾可獲得鈷鹽、鎳鹽和錳鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（1）精過濾采用盤式自清洗過濾器，所述除油采用樹脂ZGSO107除油過濾器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（1）混合液通過補(bǔ)充步驟（2）收集的稀硫酸鎳或洗堿水調(diào)整至pH值≥4.2進(jìn)入離子交換器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（2）中的離子交換樹脂為D851大孔苯乙烯結(jié)構(gòu)螯合樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（2）中離子交換器再生和轉(zhuǎn)型排水通過pH第一限值“2”和第二限值“11”將再生液和轉(zhuǎn)型液分成濃硫酸鎳、稀硫酸鎳、洗堿水。
6.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（2）中稀硫酸鎳一部分用于配置8%硫酸、剩余的用于調(diào)整所述步驟（1）混合液pH值至≥4.2；洗堿水一部分用于配置4%氫氧化鈉，剩余的用于調(diào)整所述步驟（1）混合液pH值至≥4.2。
7.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝，其特征在于：所述步驟（3）中為避免目標(biāo)重金屬的泄露，在離子交換器出水端通過Mn2+在線分析儀監(jiān)測到Mn2+含量＞0.5mg/L時(shí)判斷樹脂吸附飽和，切換料液進(jìn)入備用離子交換器運(yùn)行，其原理是根據(jù)權(quán)利要求4所述離子交換樹脂對目標(biāo)重金屬離子的交換選擇性Ni2+＞Co2+＞Mn2+。
8.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（4）中RO裝置為含能量回收的高壓反滲透裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（5）中MVR蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度90℃，蒸發(fā)溫度下的真空度-0.03Mpa。
10.如權(quán)利要求1所述的一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝,其特征在于：所述步驟（6）中離心機(jī)為LWL型臥螺離心機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。本發(fā)明具體方案如下：
一種含鎳、鈷、錳的硫酸鈉廢水處理和回收工藝：
（1）將預(yù)處理后的C272萃錳余液、P507萃鈷余液、P507萃鎳余液混合，混合液經(jīng)進(jìn)一步精過濾和除油后備用。
（2）3臺(tái)離子交換器兩用一備，分別用2BV樹脂體積量的8%硫酸溶液以15m³/h的流速且以下進(jìn)中排的方式通過樹脂柱，排出液PH值≥2的濃硫酸鎳再生液，排入濃硫酸鎳槽；PH值＜2的稀硫酸鎳排入稀硫酸鎳槽備用。再生結(jié)束后用純水沖洗至pH值＞6，此時(shí)樹脂為H型；再用2.15BV樹脂體積量的4%氫氧化鈉溶液以下進(jìn)上出的方式通過樹脂柱，PH值≤11的轉(zhuǎn)型液排入濃硫酸鎳槽；PH值＞11的稀堿液排入洗堿水槽備用。轉(zhuǎn)型結(jié)束后用純水沖洗至pH＜10，完成上述再生、轉(zhuǎn)型后離子交換器備用。
（3）將步驟（1）所得混合料液經(jīng)步驟（2）再生、轉(zhuǎn)型后的離子交換樹脂進(jìn)行離子交換吸附，吸附后所得硫酸鈉廢水進(jìn)入離子交換后液槽，吸附過程總錳在線分析儀檢測吸附后溶液，當(dāng)Mn2+含量＞0.5mg/L，此時(shí)樹脂吸附飽和，切換料液進(jìn)入備用離子交換器運(yùn)行，所得吸附飽和的樹脂。
（4）將步驟（3）產(chǎn)生的硫酸鈉廢水通過RO反滲透裝置進(jìn)一步濃縮脫鹽，濃縮得到濃硫酸鈉溶液，同時(shí)獲得反滲透淡水輸送至純水站作為原水利用。
（5）將步驟（4）濃縮后的濃硫酸鈉溶液通過MVR蒸發(fā)器循環(huán)蒸發(fā)至硫酸鈉溶液飽和析出得到硫酸鈉結(jié)晶鹽液，蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫凝液經(jīng)MVR預(yù)熱器利用余熱后輸送至純水站作為原水利用。
（6）將步驟（5）獲得飽和硫酸鈉結(jié)晶鹽液通過離心機(jī)離心得到硫酸鈉鹽。
（7）將步驟（3）所得飽和樹脂通過步驟（2）進(jìn)行再生、轉(zhuǎn)型。
（8）步驟（7）再生和轉(zhuǎn)型獲得濃硫酸鎳液通過分步沉析、過濾，可獲得鈷鹽、鎳鹽和錳鹽。
（發(fā)明人：周小強(qiáng);王平平;曾麗云;肖遠(yuǎn)昭;肖椿）
