一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置，所述装置的主体为固定床电解槽，其特征在于，包括母液进口、母液出口、整流电源、不锈钢电极、石墨电极、海绵炭填充物、石英砂，所述的母液进口置于电解槽下部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的出口连接；所述的母液出口置于电解槽上部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的进口连接，电解槽内间隔排列不锈钢电极和石墨电极，不锈钢电极和石墨电极之间填充海绵炭和石英砂混合物。本实用新型专利技术相较于传统电解装置，其有效电极面积大，局部电位差控制好，对重金属杂质的去除选择性好、效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置
本技术涉及一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置，属于废水处理

技术介绍
随着脱硫技术的进步，氨法湿法脱硫工艺在烟气脱硫和废铅酸电池铅膏预脱硫等领域得到了很大的发展，其脱硫副产品硫酸铵具有可观的经济价值。副产物硫酸铵溶液采用蒸发结晶处理后可得到硫酸铵固体。然而，硫酸铵溶液中通常含有多种重金属离子，且随着工艺循环运行，重金属离子浓度会进一步升高，使得硫酸铵产品质量变差，难以达到使用要求。因此，对硫酸铵溶液净化去除中重金属杂质是十分有必要的。目前净去除硫酸铵溶液中重金属杂质通常采用的是絮凝沉降、离子交换、膜分离等方法，净化后的硫酸铵溶液再进行蒸发浓缩结晶。虽然可使重金属含量低于10mg/L，但是净化装置投资较大，而且随着蒸发浓缩倍数的增加，微量的重金属离子会在蒸发母液中累积。尤其是铅离子，毒性大，在较低的浓度就可与高浓度硫酸根离子形成硫酸铅沉淀，混入硫酸铵晶体中，导致蒸发母液须频繁地排放处理，否则会降低硫酸铵产品品质。同时，这极大地影响了生产效率，增加运行成本。电化学沉积法是处理硫酸铵蒸发母液重金属的有效方法之一，通过选择性调节电沉积参数，使电解液中重金属离子在阴极表面被还原而析出，对重金属的去除率较高。但是传统的电解单位槽体存在处理量小，电流效率低等缺点。寻找一种简单易行，效率高的硫酸铵蒸发母液重金属净化装置是行业发展的需要。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置，以解决现有技术效率低，硫酸铵产品品质不稳定，蒸发母液须频繁排放处理的问题。本技术的技术方案为：一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置，所述装置的主体为固定床电解槽，其特征在于，包括母液进口、母液出口、整流电源、不锈钢电极、石墨电极、海绵炭填充物、石英砂，所述的母液进口置于电解槽下部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的出口连接；所述的母液出口置于电解槽上部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的进口连接，电解槽内间隔排列不锈钢电极和石墨电极，不锈钢电极和石墨电极之间填充海绵炭和石英砂混合物。进一步地，所述的整流电源负极与不锈钢电极连接，正极与石墨电极连接。进一步地，所述的不锈钢电极材质为316L不锈钢。进一步地，海绵炭和石英砂混合物中，石英砂的质量比为20%-30%，石英砂的粒径为3mm-5mm。本技术具有以下有益效果：（1）海绵炭和石英砂填充物粒子间距小，增大了物质的传质速度，有效电极面积大，局部电位差控制好，提高了电流效率，能耗低，且对重金属杂质的去除选择性好、效率高。（2）不需添加氧化还原剂，不产生二次污染，无需再生处理粒子电极，易于控制，便于实现工业化。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术的装置由母液进口1、母液出口2、整流电源3、不锈钢电极4、石墨电极5、海绵炭6、石英砂7组成；所述装置主体为固定床电解槽；所述的母液进口1置于电解槽下部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的出口连接；所述的母液出口2置于电解槽上部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的进口连接。电解槽内间隔排列不锈钢电极4和石墨电极5，所述的整流电源3正极与不锈钢电极4连接，负极与石墨电极5连接。不锈钢电极4材质为316L不锈钢，不锈钢电极4和石墨电极5之间填充海绵炭6和石英砂7混合物，其中，石英砂7的质量比为20%-30%，石英砂7的粒径为3mm-5mm。为了检验本技术装置的处理效果，下面结合具体工艺的案例进行具体说明。案例针对废铅膏铵法预脱硫副产物硫酸铵蒸发母液实施，硫酸铵蒸发母液温度90-100℃，pH值通常在4.0～7.0之间，Pb2+为15～25mg/L，Cu2+为20～100mg/L，Cd2+为20～50mg/L。实施例1阳极为石墨电极，阴极板为316L不锈钢电极，316L不锈钢电极和石墨电极间填充的海绵炭填充物中石英砂的质量比为20%，石英砂7的粒径为3mm-5mm。电解电压为12.0V，电流密度为35mA/cm2，反应pH值为6，温度95℃。经处理后重金属含量：Pb2+为0.19mg/L，Cu2+为0.83mg/L，Cd2+为0.31mg/L。实施例2阳极为石墨电极，阴极板为316L不锈钢电极，316L不锈钢电极和石墨电极间填充的海绵炭填充物中石英砂的质量比为30%，石英砂7的粒径为3mm-5mm。电解电压为12.0V，电流密度为35mA/cm2，反应pH值为6，温度98℃。经处理后重金属含量：Pb2+为0.15mg/L，Cu2+为0.63mg/L，Cd2+为0.36mg/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置，所述装置的主体为固定床电解槽，其特征在于，包括母液进口、母液出口、整流电源、不锈钢电极、石墨电极、海绵炭填充物、石英砂，所述的母液进口置于电解槽下部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的出口连接；所述的母液出口置于电解槽上部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的进口连接，电解槽内间隔排列不锈钢电极和石墨电极，不锈钢电极和石墨电极之间填充海绵炭和石英砂混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫酸铵蒸发母液重金属净化装置，所述装置的主体为固定床电解槽，其特征在于，包括母液进口、母液出口、整流电源、不锈钢电极、石墨电极、海绵炭填充物、石英砂，所述的母液进口置于电解槽下部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的出口连接；所述的母液出口置于电解槽上部，与硫酸铵蒸发器中母液循环管道的进口连接，电解槽内间隔排列不锈钢电极和石墨电极，不锈钢电极和石墨电极之间填充海绵炭和石英砂混合物。


2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄妍，陈彪，张俊丰，曹靖，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43