一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺，该工艺先将所述废水进行第一次pH调节降低pH后进入树脂除钴处理，出水再经第二次pH调节后进入双极膜电渗析处理，得到的硫酸溶液返回第一次pH调节回用，得到的稀氨水进入氨水提浓处理，得到的硫酸铵稀溶液进入电渗析系统进一步浓缩；氨氮提浓处理得到≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度低于10 mg/L；该工艺真正地实现了零排放，钴、氨和水等有价资源有效回收，循环使用，与此同时，采用双极膜电渗析系统酸碱再生，酸碱返回系统循环使用，全流程无酸、碱消耗，蒸汽消耗少，运行成本低。

A resource-based treatment process for cobalt precipitation wastewater from ammonium bicarbonate

The invention discloses a resource treatment process for cobalt precipitation wastewater from ammonium bicarbonate. The process first reduces the pH of the wastewater by first adjusting the pH, then enters the resin cobalt removal treatment, and the effluent is then adjusted by the second pH and then enters the bipolar membrane electrodialysis treatment. The sulfuric acid solution obtained is returned to the first adjusting the pH for reuse, and the dilute ammonia water obtained is entered into the ammonia water concentration treatment, thus The solution is further concentrated in the electrodialysis system; the concentrated ammonia water is recovered by enriching the ammonia nitrogen and the concentration of ammonia nitrogen in the clear water is less than 10 mg/L; the process realizes zero discharge, effective recovery and recycling of valuable resources such as cobalt, ammonia and water. At the same time, the bipolar membrane electrodialysis system is used to regenerate acid and alkali, and the acid and alkali return system is recycled, with no acid and alkali elimination in the whole process. The utility model has the advantages of low consumption, low steam consumption and low operation cost.

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺
本专利技术属于废水深度处理领域，尤其涉及一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺。
技术介绍
在钴冶炼工艺中，某些企业用碳酸氢铵从硫酸钴溶液中沉钴，得到的碳酸钴进一步煅烧生产四氧化三钴等产品。沉钴后的废水中主要成分为硫酸铵，另外，还含有若干未完全沉淀的钴离子和碳酸根、碳酸氢根等。目前处理碳酸氢铵沉淀废水最常用的方法为蒸发脱氨工艺，即先向废水中加碱调节pH至大于12，使废水中的铵离子转化为氨分子，然后进入汽提精馏塔中脱氨，塔顶回收得到NH3≥15%的浓氨水，塔釜出水氨氮浓度低于15mg/L，主要成分为硫酸钠，沉淀除钴后调节pH至中性，然后蒸发结晶生产硫酸钠。该方法的优点是适宜处理高浓度氨氮废水，脱氨效果好，但显著缺点是设备投资大，碱耗和酸耗高（吨水碱耗硫酸镍超过100元），蒸汽和动能消耗大，运行成本高。另外，回收的氨水中含有二氧化碳，易生产碳酸铵结晶，造成冷凝器结垢，蒸发结晶得到的硫酸钠附加值低，经济效益差。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺，该工艺方法在解决上述问题的同时实现了零排放，钴、氨和水等有价资源有效回收，循环使用，另外采用双极膜电渗析系统实现了酸碱再生，酸和碱返回系统循环使用，全流程无酸、碱消耗，蒸汽消耗少，运行成本低。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺，先将所述废水进行第一次pH调节降低pH后进入树脂除钴处理，出水再经第二次pH调节后进入双极膜电渗析处理，得到的硫酸溶液返回第一次pH调节回用，得到的稀氨水进入氨水提浓处理，得到的硫酸铵稀溶液进入电渗析系统进一步浓缩；所述氨氮提浓处理得到≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度低于10mg/L。所述双极膜电渗析处理得到的硫酸溶液还可以返回树脂除钴处理，用于树脂再生工序。所述双极膜电渗析处理得到的稀氨水还可以进入第二次pH调节回用。第一次pH调节将pH调至2~3。进入树脂除钴处理的料液pH为2~3，进水流速为5~12BV/h，出水Co2+含量＜0.05mg/L。第二次pH调节用氨水将pH调至6~7。双极膜电渗析处理得到的稀氨水浓度为5%~6%。经电渗析浓缩得到的硫酸铵浓水浓度为4%~6%。淡水氨氮浓度低于15mg/L，返回系统回用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提供了一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺；（2）全流程实现了零排放，钴、氨和水等有价资源有效回收，循环使用；（3）采用双极膜电渗析系统酸碱再生，酸和碱返回系统循环使用，全流程几乎无酸、碱消耗，只有电耗，蒸汽消耗少，运行成本低。附图说明图1是本专利技术基于镨、钕反萃取液的零排放生产工艺方法流程图。具体实施方式为了更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：如图1所示，一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺，先将碳酸氢铵沉钴废水进行第一次pH调节，将pH调至2~3即2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3后进入树脂除钴处理，进入树脂除钴处理的料液pH为2~3，即2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3，进水流速保持为5~12BV/h，即5BV/h、6BV/h、7BV/h、8BV/h、9BV/h、10BV/h、11BV/h、12BV/h，出水Co2+含量＜0.05mg/L。出水再经第二次pH调节，利用氨水将pH调至6~7，即6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0后进入双极膜电渗析处理，得到的硫酸溶液可以返回第一次pH调节处理回用，得到的稀氨水可以直接进入氨水提浓处理，得到的硫酸铵稀溶液直接进入电渗析系统进一步浓缩，经氨氮提浓处理得到≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度低于10mg/L。其中，双极膜电渗析处理得到的硫酸溶液还可以返回树脂除钴处理，用于树脂再生工序；得到的稀氨水还可以进入第二次pH调节回用。最终，经电渗析浓缩得到的硫酸铵浓水浓度为4%~6%，4%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%、4.6%、4.7%、4.8%、4.9%、5%、5.1%、5.2%、5.3%、5.4%、5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6%。淡水氨氮浓度低于15mg/L，返回系统回用。实施例1碳酸氢铵沉钴废水硫酸铵浓度为9%，pH为6，氨氮含量为10g/L，Co2+含量为10mg/L。（1）碳酸氢铵沉钴废水先进入pH调节槽1调节pH至2；（2）pH调节槽1出水进入除钴树脂柱，料液进水pH为2，进水流速为5BV/h。树脂穿透后，用硫酸再生，得到的硫酸钴溶液返回碳酸氢铵沉钴工序；（3）除钴树脂柱出水Co2+含量＜0.05mg/L，进入pH调节槽2，用氨水调节pH为6；（4）pH调节槽2出水进入双极膜电渗析系统，得到的5%的硫酸返回pH调节1和除钴树脂再生工序使用；得到的5%的稀氨水一部分返回pH调节槽2使用，另一部分进入氨水提浓塔，提浓得到的≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度≤10mg/L，回用到工艺中。（5）双极膜系统出来的稀盐水硫酸铵浓度为2%，进入电渗析系统浓缩，得到的浓水硫酸铵浓度为4%，返回双极膜电渗析系统；淡水氨氮浓度低于15mg/L，返回系统使用。实施例2碳酸氢铵沉钴废水硫酸铵浓度为10%，pH为7，氨氮含量为12g/L，Co2+含量为20mg/L。（1）碳酸氢铵沉钴废水先进入pH调节槽1调节pH至3；（2）pH调节槽1出水进入除钴树脂柱，料液进水pH为3，进水流速为10BV/h。树脂穿透后，用硫酸再生，得到的硫酸钴溶液返回碳酸氢铵沉钴工序；（3）除钴树脂柱出水Co2+含量＜0.05mg/L，进入pH调节槽2，用氨水调节pH为7；（4）pH调节槽2出水进入双极膜电渗析系统，得到的5.5%的硫酸返回pH调节1和除钴树脂再生工序使用；得到的5.56%的稀氨水一部分返回pH调节槽2使用，另一部分进入氨水提浓塔，提浓得到的≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度≤10mg/L，回用到工艺中。（5）双极膜系统出来的稀盐水硫酸铵浓度为2.5%，进入电渗析系统浓缩，得到的浓水硫酸铵浓度为4.5%，返回双极膜电渗析系统；淡水氨氮浓度低于15mg/L，返回系统使用。实施例3碳酸氢铵沉钴废水硫酸铵浓度为14%，pH为9，氨氮含量为15g/L，Co2+含量为60mg/L。（1）碳酸氢铵沉钴废水先进入pH调节槽1调节pH至3；（2）pH调节槽1出水进入除钴树脂柱，料液进水pH为3，进水流速为12BV/h。树脂穿透后，用硫酸再生，得到的硫酸钴溶液返回碳酸氢铵沉钴工序；（3）除钴树脂柱出水Co2+含量＜0.05mg/L，进入pH调节槽2，用氨水调节pH为7；（4）pH调节槽2出水进入双极膜电渗析系统，得到的6%的硫酸返回pH调节1和除钴树脂再生工序使用；得到的6%的稀氨水一部分返回pH调节槽2使用，另一部分进入氨水提浓塔，提浓得到的≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度≤10mg/L，回用到工艺中。（5）双极膜系统出来的稀盐水硫酸铵浓度为3%，进入电渗析系统浓缩，得到的浓水硫酸铵浓度为6%，返回双极膜电渗析系统；淡水氨氮浓度低于15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺，其特征在于，先将所述废水进行第一次pH调节降低pH后进入树脂除钴处理，出水再经第二次pH调节后进入双极膜电渗析处理，得到的硫酸溶液返回第一次pH调节回用，得到的稀氨水进入氨水提浓处理，得到的硫酸铵稀溶液进入电渗析系统进一步浓缩；所述氨氮提浓处理得到≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度低于10 mg/L。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸氢铵沉钴废水的资源化处理工艺，其特征在于，先将所述废水进行第一次pH调节降低pH后进入树脂除钴处理，出水再经第二次pH调节后进入双极膜电渗析处理，得到的硫酸溶液返回第一次pH调节回用，得到的稀氨水进入氨水提浓处理，得到的硫酸铵稀溶液进入电渗析系统进一步浓缩；所述氨氮提浓处理得到≥15%的浓氨水回收，清水氨氮浓度低于10mg/L。2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述双极膜电渗析处理得到的硫酸溶液还可以返回树脂除钴处理，用于树脂再生工序。3.如权利要求2所述的处理工艺，其特征在于，所述双极膜电渗析处理得到的稀氨水还可以进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，刘晨明，林晓，
申请(专利权)人：北京中科康仑环境科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11