一种含钴废水资源化利用工艺制造技术

本申请涉及废水处理领域，具体公开了一种含钴废水资源化利用工艺，包括如下步骤：S1、吸附：将废水预处理后置于调节池中，将调节池内的废水导入吸附室中进行附着吸附，得吸附废水，所述吸附室内填充有吸附材料；S2、洗脱：向吸附废水中加入质量分数为20

【技术实现步骤摘要】
一种含钴废水资源化利用工艺


[0001]本申请涉及废水处理领域，更具体地说，它涉及一种含钴废水资源化利用工艺。

技术介绍

[0002]排放废水中含有大量重金属及有机物，废水中的污染物很难生物降解，易在生物体内积累，排放到环境中会对人类造成严重威胁，因此需要对废水进行处理。
[0003]相关技术中，废水处理工艺包括利用碱、絮凝剂沉淀泥污，然后将沉淀后的泥污送至处置厂进行酸浴，酸浴后去除絮凝剂等杂质，再通过树脂附着净化，提取得到金属盐。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为部分废水为含钴废水，通过上述废水处理工艺不易得到电池级钴盐，不便于废水中钴的利用。

技术实现思路

[0005]为了便于从含钴废水中得到电池级钴盐，本申请提供一种含钴废水资源化利用工艺。
[0006]本申请提供的一种含钴废水资源化利用工艺采用如下的技术方案：一种含钴废水资源化利用工艺，包括如下步骤：S1、吸附：将废水预处理后置于调节池中，将调节池内的废水导入吸附室中进行附着吸附，得吸附废水，所述吸附室内填充有吸附材料；S2、洗脱：向吸附废水中加入质量分数为20
‑
30%的氨水调节吸附废水的pH为3.5
‑
10后，加入硫酸钠，得洗脱废水；S3、萃取：取洗脱废水和萃取剂混合搅拌30
‑
40min后，静置、分液，保留有机相，得萃取溶液；S4、反萃取：取萃取溶液和反萃取剂，搅拌混合40
‑
50min后，静置、分液，保留水相；S5、蒸发结晶：取步骤S4中的水相，持续蒸发处理，直至水分完全蒸干，得电池级钴盐。
[0007]通过采用上述技术方案，通过步骤S1的吸附材料对废水内的杂质进行吸附，除去大量杂质，得到吸附废水。随后步骤S2中的氨水调节吸附废水的pH，以使吸附废水的水质均一，再向吸附废水内加入硫酸钠，生成硫酸钴等重金属盐，得到洗脱废水。接着步骤S3利用萃取剂将硫酸钴萃取至有机相中，得到萃取溶液。再步骤S4利用反萃取剂将萃取溶液中的硫酸钴重新萃取至水相中，得到更高纯度的硫酸钴。最后通过步骤S5进行蒸发结晶，得到电池级钴盐。
[0008]优选的，所述吸附材料包括纳米复合吸附材料，所述纳米复合吸附材料由水合氧化铁负载于载体材料上制得。
[0009]通过采用上述技术方案，纳米复合吸附材料具有较小的尺寸、较大的比表面积、较多的原子数量，因此具有较好的吸附性能。水合氧化铁价格低廉、吸附容量大，能够增强吸附材料的吸附性。同时水合氧化铁负载于载体材料上，能够增加纳米复合吸附材料的分散
性，从而进一步提高吸附材料的吸附性能，以得到更高纯度的电池级钴盐。
[0010]优选的，所述载体材料包括活性炭、纤维素、高分子聚合物中任意一种。
[0011]通过采用上述技术方案，活性炭、纤维素、高分子聚合物具有良好的化学稳定性和热稳定性，且具有优良的机械强度和力学性能。在废水吸附过程中还具有富集
‑
强化渗透的作用，从而能够提高吸附材料的吸附性能。
[0012]优选的，所述载体材料包括高分子聚合物，所述高分子聚合物为改性超高交联吸附树脂，所述改性步骤如下：将乙二胺和超高交联吸附树脂按质量比（1
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5）：（6
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10）在60
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80℃下混合搅拌20
‑
30min后，得改性超高交联吸附树脂。
[0013]通过采用上述技术方案，超高交联树脂具有多孔的网状结构，通过将氧化铁负载于超高交联树脂上，得到双功能复合吸附的吸附材料，对有机污染和无机污染均可进行吸附，提高吸附材料的吸附性能。另外，通过乙二胺改性能够进一步超高交联树脂的吸附性能，且具有良好的重复使用性能。
[0014]优选的，所述S1中的预处理步骤为：将废水通过过滤器过滤，所述过滤器包括依次设置的过滤网层、吸附棉层和石英砂层，得预处理后的废水。
[0015]通过采用上述技术方案，通过预处理，先对废水中的较大杂质进行过滤和吸附，使废水的水质均一，便于后续处理步骤的进行，便于得到纯度较高的电池级钴盐。
[0016]优选的，步骤S5中所述持续蒸发处理的步骤为：先升温至30
‑
50℃，直至结晶析出，然后升温至70
‑
90℃。
[0017]通过采用上述技术方案，先通过低温蒸发出部分水分，使水相的钴盐溶液达到饱和状态，随后升高温度，加快钴盐的析出速度，便于得到钴盐结晶。
[0018]优选的，所述萃取剂包括甲醇或2－乙基己基磷酸单2－乙基己基酯。
[0019]通过采用上述技术方案，硫酸钴在甲醇和2－乙基己基磷酸单2－乙基己基酯中具有较大的溶解度，便于对硫酸钴进行萃取。
[0020]优选的，所述反萃取剂包括质量分数为5%
‑
15%的稀硝酸。
[0021]通过采用上述技术方案，稀硝酸能够将硫酸钴从有机相中萃取出，且在蒸发结晶步骤中，稀硝酸能够受热分解为水、二氧化氮和氧气，便于得到纯度较高的硫酸钴结晶，即便于得到更高纯度的电池级钴盐。
[0022]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请通过步骤S1的吸附材料对废水内的杂质进行吸附，除去大量杂质，得到吸附废水；通过步骤S2中的氨水调节吸附废水的pH，以使吸附废水的水质均一，再向吸附废水内加入硫酸钠，生成硫酸钴等重金属盐，得到洗脱废水；通过步骤S3利用萃取剂将硫酸钴萃取至有机相中，得到萃取溶液；通过步骤S4利用反萃取剂将萃取溶液中的硫酸钴重新萃取至水相中，得到更高纯度的硫酸钴。最后通过步骤S5进行蒸发结晶，得到电池级钴盐；2、本申请中优选采用纳米复合吸附材料作为吸附材料，且纳米复合吸附材料由水合氧化铁负载于载体材料上制得，由于纳米复合吸附材料具有较小的尺寸、较大的比表面积、较多的原子数量，因此具有较好的吸附性能；水合氧化铁价格低廉、吸附容量大，能够增强吸附材料的吸附性，同时由水合氧化铁负载于载体材料上，能够增加纳米复合吸附材料的分散性，从而进一步提高吸附材料的吸附性能，以得到更高纯度的电池级钴盐；3、本申请中优先采用高分子聚合物作为载体材料，且高分子聚合物为超高交联吸
附树脂，由于超高交联树脂具有多孔的网状结构，通过将氧化铁负载于超高交联树脂上，得到双功能复合吸附的吸附材料，对有机污染和无机污染均可进行吸附，提高吸附材料的吸附性能。
具体实施方式
[0023]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0024]本申请实施例中，所用的药品见表1：表1 本申请实施方式的药品吸附材料的制备例制备例1：本制备例采用如下方法制得：取10kg纳米级的水合氧化铁和15kg纳米级的活性炭载体材料在50℃下以300r/min的转速混合搅拌20min后，得纳米复合吸附材料，即吸附材料。
[0025]制备例2：本制备例采用如下方法制得：取15kg纳米级的水合氧化铁和20kg纳米级的活性炭载体材料在50℃下以300r/min的转速混合搅拌20m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钴废水资源化利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、吸附：将废水预处理后置于调节池中，将调节池内的废水导入吸附室中进行附着吸附，得吸附废水，所述吸附室内填充有吸附材料；S2、洗脱：向吸附废水中加入质量分数为20
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30%的氨水调节吸附废水的pH为3.5
‑
10后，加入硫酸钠，得洗脱废水；S3、萃取：取洗脱废水和萃取剂混合搅拌30
‑
40min后，静置、分液，保留有机相，得萃取溶液；S4、反萃取：取萃取溶液和反萃取剂，搅拌混合40
‑
50min后，静置、分液，保留水相；S5、蒸发结晶：取步骤S4中的水相，持续蒸发处理，直至水分完全蒸干，得电池级钴盐。2.根据权利要求1所述的一种含钴废水资源化利用工艺，其特征在于：所述吸附材料包括纳米复合吸附材料，所述纳米复合吸附材料由水合氧化铁负载于载体材料上制得。3.根据权利要求2所述的一种含钴废水资源化利用工艺，其特征在于：所述载体材料包括活性炭、纤维素、高分子聚合物中任意一种。4.根据权利要求3所述的一种含钴废水资源化利用工艺，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，麻洪明，林小胡，何朋朋，周明杰，
申请(专利权)人：温州科锐环境资源利用有限公司，
类型：发明
国别省市：