沉钒废水的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种沉钒废水的处理方法。该处理方法包括：将沉钒废水中的V

Method for treating wastewater containing vanadium

The present invention provides a method for treating vanadium precipitation wastewater. The treatment method comprises the following steps: to treat V in the wastewater of vanadium precipitation;

【技术实现步骤摘要】
沉钒废水的处理方法
本专利技术涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种沉钒废水的处理方法。
技术介绍
我国是钒工业大国，四川攀枝花和河北承德是主要的钒生产基地，钒主要来自于钢铁工业副产的钒渣。国内主要采用钠化焙烧方法生产氧化钒：将钒渣与碳酸钠等钠盐的混合物在900～1000℃的高温炉窑内进行焙烧，得到焙烧产物；将焙烧产物经过浸出除杂后得到的浸出液与硫酸铵进行沉淀反应得到钒酸铵沉淀和沉钒废水；将钒酸铵进行煅烧得到氧化钒。针对沉钒废水，国内企业主要采用的处理方法是铁钡盐法、SO2还原-碳酸盐中和法、硫酸亚铁和亚硫酸盐还原-氢氧化钠或氢氧化钙中和法等。这些工艺针对沉钒废水中钒铬脱除的问题提出了很多解决途径，然而上述方法均不能够对沉钒废水处理过程中产生的混合硫酸盐进行分离和利用。因而如何处理沉钒废水处理过程中得到的混合硫酸盐成为该领域的一个难题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种沉钒废水的处理方法，以解决现有的沉钒废水处理方法无法对其所产生的混合硫酸盐进行分离和利用的问题。为了实现上述目的，本专利技术一个方面提供了一种沉钒废水的处理方法，处理方法包括：将沉钒废水中的V5+和Cr6+去除，得到一级处理液，沉钒废水包含V5+、Cr6+和NH4+；用第一碱性pH调节剂将一级处理液调至碱性后进行蒸发浓缩，得到二级处理液和氨气；及用酸性pH调节剂调节二级处理液的pH后进行蒸发结晶得到无机盐。进一步地，将一级处理液加热至120～180℃后进行蒸发浓缩步骤。进一步地，第一碱性pH调节剂中OH-的摩尔量与一级处理液中的NH4+的摩尔量之比为1.1～2.0：1。进一步地，蒸发浓缩步骤的方法为闪蒸。进一步地，酸性pH调节剂选自硫酸和/或盐酸。进一步地，分离步骤包括：将沉钒废水与沉钒剂进行沉淀反应，得到含钒沉淀和清液；将清液与还原剂进行还原反应，得到混合液；其中，还原剂用于将Cr6+还原为Cr3+；及用第二碱性pH调节剂将混合液的pH调至碱性，得到含铬沉淀和一级处理液。进一步地，将混合液的pH调至10～14，得到含铬沉淀和一级处理液。进一步地，沉钒剂选自硫酸铁和/或氯化铁。进一步地，还原剂选自焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠和硫代硫酸铵组成的组中的一种或多种。进一步地，第一碱性pH调节剂和第二碱性pH调节剂分别独立地选自氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠.组成的组中的一种或多种。进一步地，沉钒废水中V5+>30mg/L，Cr6+>30mg/L和NH4+>1g/L。应用本专利技术的技术方案，先将V5+和Cr6+分离后得到一级处理液，然后将一级处理液中的铵根离子以氨气的形式分离，同时对除去铵根离子得到的二级处理液进行蒸发结晶得到单一的无机盐固体。上述处理方法解决了现有工艺中混合无机盐无法分离和利用的问题，实现了资源的有效回收。因而本申请提供的沉钒废水处理方法具有绿色环保、废水零排放和经济效益高等优点，同时还有利于钠化焙烧工艺的二次推广。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本专利技术。本申请的沉钒废水中V5+主要以VO3-的形式存在，Cr6+主要以Cr2O72-的形式存在。正如
技术介绍
所描述的，现有的沉钒废水处理方法存在无法将其所产生的混合硫酸盐进行分离和利用的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种沉钒废水的处理方法，该处理方法包括：将沉钒废水中的V5+和Cr6+去除，得到一级处理液，沉钒废水包含V5+，Cr6+和NH4+；用第一碱性pH调节剂将一级处理液调制碱性后进行蒸发，得到二级处理液和氨气；及用酸性pH调节剂调节二级处理液的pH后进行蒸发结晶得到无机盐。在实际使用过程中，沉钒废水优选由以下方法制得：钢水精炼副产的钒渣与硫酸钠或碳酸钠的混合物在1000℃条件下焙烧，反应生成钒酸钠。钒酸钠溶液加入氯化钙净化除杂，脱除溶液中磷、硅等杂质。然后向上述除杂后的溶液中加入硫酸铵生成钒酸铵沉淀，过滤后的母液含有硫酸铵、硫酸钠、少量的钒离子、铬离子等，即为沉钒废水。本申请提供的沉钒废水的处理方法先将V5+和Cr6+去除后得到一级处理液，然后将一级处理液中的铵根离子以氨气的形式分离，同时对除去铵根离子得到的二级处理液进行蒸发结晶得到单一的无机盐固体，由此可见上述处理方法解决了现有工艺中混合无机盐无法分离和利用的问题，实现了资源的有效回收。因而本申请提供的沉钒废水处理方法具有绿色环保、废水零排放和经济效益高等优点，同时还有利于钠化焙烧工艺的二次推广。优选将二级处理液的pH调至6～7，这有利于得到应用范围较为广泛的中性无机盐，从而有利于提高工艺的经济效益。使用上述处理方法处理沉钒废水能够解决混合无机盐无法分离的问题。在一种优选的实施方式中，将一级处理液加热至120～180℃后进行蒸发浓缩步骤。上述处理方法中一级处理液的加热温度包括但不限于上述范围，而将其限定于上述范围内有利于提高铵根离子与氢氧根的结合效率，并降低氨气在水中的溶解度。同时在蒸发浓缩过程之前进行加热有利于降低氨水对蒸发浓缩装置的腐蚀。在一种优选的实施方式中，第一碱性pH调节剂中OH-的摩尔量与一级处理液中的NH4+的摩尔量之比为1.1～2.0：1。第一碱性pH调节剂中OH-的摩尔量与一级处理液中的NH4+的摩尔量之比包括但不限于上述范围，而将其限定在上述范围内有利于进一步提高铵根离子的转化率。上述沉钒水溶液的处理过程中，蒸发浓缩的方法可以采用常用的操作方法，如常压蒸发，减压蒸发等。在一种优选的实施方式中，蒸发浓缩步骤的方法为闪蒸。闪蒸过程能够在降低的压力下进行两相分离过程，因而采用闪蒸的方法进行蒸发有利于降低蒸发过程的能耗，同时提高蒸发效率，进而提高氨气的产率。优选将一级处理液中的NH4+的浓度降至50mg/L以下，从而进一步提高氨气的产率，同时有利于提高后续蒸发结晶过程中无机盐的产率和纯度。在实际的处理过程中，上述闪蒸过程优选采用七效蒸发系统进行，具体操作如下：将一级处理液与第一碱性pH调节剂的混合液加入到闪蒸槽中，通过一效蒸发器对其强制进行加热，加热温度180℃，得到二次蒸汽和浓缩液；将闪蒸出的二次蒸汽作为七效加热器的热源，浓缩液依次进入到二效—三效－四效—五效—六效-七效蒸发器进行蒸发浓缩，最后NH4+＜50mg/L蒸发液从二效蒸发器排出。冷凝的氨水浓度为3wt％～7wt％，返回铵盐沉钒工序使用。NH4+＜50mg/L的浓缩液采用MVR蒸发器连续蒸发结晶，得到无机盐固体作为副产品销售，母液返回到除铬工序，冷凝水返回到浸出工序。上述沉钒废水的处理过程中，酸性pH调节剂可以采用较为常见的酸的水溶液。在一种优选的实施方式中，酸性pH调节剂包括但不限于硫酸和/或盐酸。上述酸性pH调节剂性能较为稳定，且来源较广，因而采用其作为原料有利于提高工艺的安全性，同时降低工艺成本。在一种优选的实施方式中，将沉钒废水中的V5+和Cr6+分离的步骤包括：将沉钒废水与沉钒剂进行沉淀反应，得到含钒沉淀和清液；将清液与还原剂进行还原反应，得到混合液，还原剂用于将Cr6+还原为Cr3+；及用第二碱性pH调节剂将上述混合液的pH调至碱性后，得到含铬沉淀和一级处理液。将沉钒废水中的V5+和Cr6+分别以沉淀的形式进行分离，有利于将钒元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉钒废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：将所述沉钒废水中的V

【技术特征摘要】
1.一种沉钒废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：将所述沉钒废水中的V5+和Cr6+去除，得到一级处理液，所述沉钒废水包含V5+、Cr6+和NH4+；用第一碱性pH调节剂将所述一级处理液调至碱性后进行蒸发浓缩，得到二级处理液和氨气；及用酸性pH调节剂调节所述二级处理液的pH后进行蒸发结晶得到无机盐。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述一级处理液加热至120～180℃后进行所述蒸发浓缩步骤。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第一碱性pH调节剂中OH-的摩尔量与所述一级处理液中的NH4+的摩尔量之比为1.1～2.0：1。4.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述蒸发浓缩步骤的方法为闪蒸。5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述酸性pH调节剂选自硫酸和/或盐酸。6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述分离步骤包括：将所述沉钒废水与沉钒剂进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜国山，汪德华，刘振举，唐建文，羡鹏飞，周文龙，桑园，邱爽，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11