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含貴重金屬廢水的處理 張家界廢水處理公司

文章出處:未知發(fā)表時間:2022-04-28 13:05:51

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  1背景

 

  釩、鉻廢水是釩渣經(jīng)鈉化焙燒-浸出過濾-酸性銨鹽沉釩等工藝生產(chǎn)釩氧化物過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水,其五價釩含量50×10-6~100×10-6,六價鉻含量更是高達500×10-6~1000×10-6,遠遠超越國度排放規(guī)范。高價釩、鉻化合物作為重度污染物,如外排或走漏,會對水體、土壤環(huán)境形成極大污染,嚴(yán)重危及人體安康,同時形成金屬資源的糜費。

 

  目前,處置該種廢水較為有效的辦法有:

 

  (1)復(fù)原中和沉淀法,向沉釩廢水中參加復(fù)原劑(如焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等),使五價釩、六價鉻離子全部復(fù)原為三價,再向復(fù)原后的廢水溶液中參加堿液,中和廢水溶液同時使鉻、釩離子構(gòu)成水合物從廢水溶液中沉淀出來。該辦法設(shè)備簡單、處置量較大,但存在釩鉻回收率低、沉淀廢渣無法直接回收釩鉻有價元素、藥劑參加量準(zhǔn)確操控難度大、藥劑耗費量大、處置周期長、處置本錢較高等缺陷。

 

  (2)常規(guī)離子交流法,即便用離子交流樹脂回收提釩廢水中的陰離子組分,回收提釩廢水中的釩、鉻。該辦法工藝道路簡單、釩鉻吸附率較高,但仍存在許多難以逃避的缺陷。含有釩、鉻的解析液富集液采用傳統(tǒng)的銨沉工藝:即銨鹽沉釩、過濾、濾餅煅燒可得純度為99.8%V2O5產(chǎn)品。沉釩上清液經(jīng)復(fù)原、中和沉鉻、過濾、來處置,該過程不只重新帶來了氨氮廢水,并且不能完成鉻的資源化應(yīng)用。

 

  針對現(xiàn)有的含釩、鉻工業(yè)廢水處理工藝的缺陷,提供一種含釩鉻廢水有價元素資源化應(yīng)用技術(shù)計劃,該辦法快速、高效、本錢低,能夠在真正意義上完成釩、鉻有價元素產(chǎn)品化回收應(yīng)用。

 

  2、技術(shù)道路

 

  鋇、鉻廢水處置工藝技術(shù)道路見圖1

 

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  3、工藝研討

 

  3.1 實驗步驟

 

  (1)吸附。

 

  采用吸附介質(zhì)對含釩、鉻廢水的中的釩、鉻離子實施吸附,得到含有釩、鉻離子的吸附介質(zhì);

 

  (2)解析。

 

  對步驟(1)得到的含有釩、鉻離子的吸附介質(zhì)參加解析劑實施解析,得到解析液,解析后吸附介質(zhì)能夠反復(fù)應(yīng)用;

 

  (3)沉釩。

 

  向解析液中參加堿性物質(zhì)攪拌平均后過濾,得到釩酸鈣產(chǎn)品及沉釩上清液;

 

  (4)鉻結(jié)晶。

 

  將步驟(3)得到的沉釩上清液實施蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)晶得到鉻酸鈉粗品與結(jié)晶母液;

 

  (5)重結(jié)晶。

 

  對步驟(4)得到的鉻酸鈉粗品實施加熱溶解,冷卻結(jié)晶得到鉻酸鈉產(chǎn)品和冷卻結(jié)晶母液;

 

  (6)結(jié)晶母液返回。

 

  對步驟(4)、(5)得到的結(jié)晶母液返回步驟(2)作為解析液配料反復(fù)應(yīng)用。

 

  3.2 實驗結(jié)果

 

  (1)溫度對樹脂飽和吸附量的影響(見圖2)由圖2可知,隨溫度升高,該樹脂釩吸附才能先升高后降低,鉻吸附才能逐步升高,但趨向趨于平緩,因而,最優(yōu)吸附溫度為30~40。

 

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  (2)NaOH濃度對鈣化沉釩率的影響鈣化反響生成大量NaOH,溶液中初始釩酸鈉越高,生成的NaOH濃度越高,NaOH濃渡過高會障礙鈣化反響的實施。實踐生產(chǎn)中反響初始溶液呈中性,隨著反響的實施,溶液中NaOH濃度升高。實驗經(jīng)過調(diào)理釩酸鈉參加量,將其換算成為理論反響終點NaOH濃度。

 

  分別配制不同NaOH終點濃度的釩酸鈉溶液實施反響,反響條件為:鈣釩比為1.2,反響溫度為95,反響時間2h,實驗結(jié)果見圖3。由圖中能夠看出,隨著NaOH濃度的增加,沉釩率逐步降低,當(dāng)NaOH濃度低于190g/L時,沉釩率均在92%以上。實驗中發(fā)現(xiàn),NaOH濃度大于160g/L時,反響后物料粘度較大,含水率高,固液別離艱難,影響收率和工作效率。因而,終點NaOH濃度應(yīng)小于160g/L。

 

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  (3)CaO參加量對沉釩率的影響

 

  鈣釩比是指氧化鈣含鈣物質(zhì)的量與釩酸鈉中釩物質(zhì)的量的比值。

 

  控制反響條件:NaOH終點濃度150g/L,反響溫度95,反響時間2h,調(diào)查鈣釩比對沉釩率的影響,實驗結(jié)果見圖4。隨著氧化鈣參加量的增加鈣化沉釩轉(zhuǎn)化率逐步升高,參加至液相中釩物質(zhì)的量的1.8倍后趨于穩(wěn)定,繼續(xù)增加氧化鈣將使得釩酸鈣中鈣含量增加而釩含量降落,使得后續(xù)銨化轉(zhuǎn)型碳銨耗費量增加。因而,最佳鈣釩比為1.8

 

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  (4)反響溫度及時間對沉釩率的影響

 

  控制反響條件:NaOH終點濃度150g/L,鈣釩比1.8,調(diào)查反響溫度和反響時間對沉釩率的影響,實驗結(jié)果見圖5。隨反響溫度升高及反響時間延長鈣化沉釩轉(zhuǎn)化率逐步升高,最優(yōu)反響條件為:反響溫度80,反響時間20min,最優(yōu)鈣化沉釩轉(zhuǎn)化率可達98%。

 

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  (5)堿度對鉻酸鈉結(jié)晶的影響(見圖6)

 

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  隨堿濃度升高,鉻酸鈉結(jié)晶率逐步升高,但結(jié)晶質(zhì)量逐步降落,堿夾帶增加,最優(yōu)堿度選擇400g/L,鉻酸鈉結(jié)晶率58%,產(chǎn)品純度可達94%,滿足工業(yè)應(yīng)用請求,剩余鉻酸鈉可在后續(xù)循環(huán)結(jié)晶析出,不影響總體收率。

 

  綜上所述,釩酸鈉晶體鈣化沉釩最佳工藝條件為NaOH終點濃度160g/L,鈣釩比1.8,反響溫度80,反響時間20min。

 

  4、結(jié)論

 

  經(jīng)過上述工藝施行可完成含釩鉻廢水有價元素資源化應(yīng)用,應(yīng)用解析液制備釩酸鈣、鉻酸鈉兩種終端產(chǎn)品,并完成結(jié)晶母液中堿介質(zhì)循環(huán)應(yīng)用。