一种石煤酸性废水资源化利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种石煤酸性废水资源化利用的方法，所述方法包括重金属回收、富集盐和沉淀黄铁矾、蒸发结晶硫酸镁、结晶镁氮复盐以及尾水循环处理等步骤。本发明专利技术所述石煤酸性废水先经过分离回收重金属离子，再通过多步结晶法分别得到黄铁矾、硫酸镁和镁氮复盐，实现废水中不同组分的高效分离回收，避免了传统废水中和脱氨法产生的大量废渣以及有价组分无法回收的问题，得到了多种具有高附加值的产品且产品纯度高、无重金属夹带，废水处理后返回本工艺过程循环使用，从而实现了废水的零排放。本发明专利技术所述方法具有成本低、操作简单、清洁环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种石煤酸性废水资源化利用的方法
本专利技术属于废水处理与资源化利用
，涉及一种石煤酸性废水资源化利用的方法。
技术介绍
石煤是一种含钒多金属矿物资源，是提钒的主要原料之一，石煤中除含钒以外，还常含铝、钾、铁、钙、镁、钼、镍、钴、铜、钛、铬、铀、硒等多种伴生元素。焙烧-水浸/酸浸法以及直接酸浸法是石煤常见的提钒工艺，因此这些工艺会产生大量酸性废水。而焙烧过程添加剂、富集钒过程反萃剂/解吸剂、沉钒过程沉淀剂的使用以及浸出过程各种伴生元素的浸出，导致废水中会残留大量的Na+、NH4+、K+、Mg2+、V5+以及其他重金属元素，因此必须对其进行脱除重金属、脱盐、脱氨氮处理才能实现废水的循环利用以及组分的回收。目前，石煤酸性废水常见的处理方法是石灰中和-吹氨-蒸馏脱盐法，首先需要通过还原处理将大部分高价态钒和铬还原为低价，加入石灰中和，此时溶液中钒、铬、铁、铝以及其他重金属形成硫酸盐和氢氧化物沉淀，硫酸根与石灰生成大量的硫酸钙沉淀，碱性液再进入吹氨工序，硫酸吸收氨气回收硫酸铵，最后含盐废水蒸馏得到混盐，蒸汽冷凝水回用。CN1899977A公开了一种石煤提钒沉钒尾水的处理及利用方法，即采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石煤酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将石煤酸性废水中的重金属离子回收，得到重金属富集物和溶液；(2)将步骤(1)得到的溶液富集后加入含铁物质，发生沉淀反应，得到黄铁矾沉淀和溶液；(3)将步骤(2)得到的溶液浓缩结晶，得到硫酸镁固体和溶液；(4)将步骤(3)得到的溶液加入铵盐和/或氨水，结晶得到镁氮复盐和溶液，所得溶液返回步骤(1)。

【技术特征摘要】
1.一种石煤酸性废水资源化利用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将石煤酸性废水中的重金属离子回收，得到重金属富集物和溶液；(2)将步骤(1)得到的溶液富集后加入含铁物质，发生沉淀反应，得到黄铁矾沉淀和溶液；(3)将步骤(2)得到的溶液浓缩结晶，得到硫酸镁固体和溶液；(4)将步骤(3)得到的溶液加入铵盐和/或氨水，结晶得到镁氮复盐和溶液，所得溶液返回步骤(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述石煤酸性废水为石煤硫酸法提钒工艺废水；优选地，步骤(1)所述石煤酸性废水中不含Cl－和F－；优选地，步骤(1)所述石煤酸性废水的pH小于7，优选为0～6；优选地，步骤(1)所述重金属离子回收采用吸附法或沉淀法，优选为吸附法；优选地，所述吸附法所用吸附剂为螯合树脂和/或生物吸附剂；优选地，所述螯合树脂的功能基团包括含氮功能基团、含磷功能基团、含氧功能基团或含硫功能基团中任意一种或至少两种的组合，优选为含氮功能基团和/或含磷功能基团；优选地，所述生物吸附剂包括天然有机吸附剂及其改性物、微生物及其改性物或农林牧渔业废弃物及其改性物中任意一种或者至少两种的组合；优选地，所述沉淀法所用沉淀剂为硫化物；优选地，所述硫化物包括硫化钠、硫化钾、硫化铵、硫氢化钠、硫氢化钾或硫氢化铵中任意一种或者至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述重金属富集物包括钒、铬、铁、钴、镍、铜、锌或镉中至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述富集物中还包括铝和砷。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述富集方法包括返回石煤浸取工序循环浸出或蒸发浓缩，优选为返回石煤浸取工序循环浸出；优选地，步骤(2)所述富集方法为返回石煤浸取工序循环浸出时，得到的高浓度含盐溶液中包括Mg2+、Na+、K+和NH4+；优选地，所述高浓度含盐溶液中Mg2+浓度为10～25g/L，优选为15～20g/L；优选地，所述高浓度含盐溶液中Na+浓度≤150g/L，优选为≤130g/L，进一步优选为≤90g/L；优选地，所述高浓度含盐溶液中K+浓度≤70g/L，优选为≤60g/L，进一步优选为≤55g/L；优选地，所述高浓度含盐溶液中NH4+浓度≤40g/L，优选为≤30g/L。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述富集方法为蒸发浓缩时，得到的高浓度含盐溶液中包括Mg2+、Na+、K+和NH4+；优选地，所述高浓度含盐溶液中Mg2+浓度为10～60g/L，优选为20～60g/L，进一步优选为30～60g/L；优选地，所述高浓度含盐溶液中Na+浓度≤155g/L，优选为≤140g/L；优选地，所述高浓度含盐溶液中K+浓度≤105g/L，优选为≤95g/L；优选地，所述高浓度含盐溶液中NH4+浓度≤90g/L，优选为≤70g/L。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述含铁物质包括硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、磷酸铁、氢氧化铁、氧化铁、富铁矿物或富铁尾渣中任意一种或至少两种的组合，优选为硫酸铁、氢氧化铁或氧化铁中任意一种或至少两种的组合，进一步优选为硫酸铁；优选地，所述含铁物质的加入量为生成黄铁矾所需理论量的0.1～3倍，优选为0.5～1.5倍，进一步优选为0.8～1倍；优选地，所述黄铁矾的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玉明，李会强，张笛，裴丽丽，张红玲，徐红彬，张懿，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11