一种提钒废水中钒铬资源化利用的方法技术

本发明专利技术公开了提钒废水中钒铬资源化利用的方法，包括：向提钒废水中加入聚合硫酸铁，控制反应温度，并调节pH值，达到熟化时间后进入下一工序；钒铁回收：将熟化后的反应液过滤，检测滤饼的钒含量，滤液进入下一工序；铬还原：经的滤液加入还原剂，控制反应温度，六价铬被还原为三价铬，滤液中生成氢氧化铬沉淀，达到熟化时间后进入下一工序；氢氧化铬回收：对步骤三的熟化液进行过滤，滤出氢氧化铬，检测滤饼的钒含量。本发明专利技术大幅度提高了钒、铬的回收率，实现了提钒废水中的钒铬资源综合循环利用，实现“三废”零排放，符合现代新型绿色安全环保化工企业的要求。工企业的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种提钒废水中钒铬资源化利用的方法


[0001]本专利技术属于废水综合处置
，更具体地说，本专利技术涉及一种提钒废水中钒铬资源化利用的方法。

技术介绍

[0002]钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁工业。含钒钢具有强度高，韧性大，耐磨性好等优良特性，因而广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、航空、桥梁、电子技术、国防工业等行业，其用量约占钒消耗量的85％，钢铁行业的用量在钒的用途中占最大比重。钢铁行业的需求直接影响到钒市场行情。大约有10％的钒用于生产航天工业所需的钛合金。钒在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性。此外，钒在化学工业中主要作为催化剂和着色剂。钒还被用于生产可充电氢蓄电池或钒氧化还原蓄电池。
[0003]国内钒提取技术通常采用钠化焙烧提钒技术，将钒渣与纯碱(Na2CO3)按比例混匀，经高温焙烧并浸取焙烧物，制得偏钒酸钠溶液。该溶液在加热搅拌下，用H2SO4中和，通过与(NH4)2SO4沉钒，即可产生红色含大量水分的无定形沉淀APV，洗涤压滤后，熔钒生产V2O5，干燥还原即制成V2O3。其中，系统产生的废水主要由沉钒后的压滤液和APV洗涤液组成。目前废水中含有较高的Na
+
、SO
42+
、NH
4+
、Cr
6+
、V
5+
、Cl
‑
等。
[0004]现有提钒废水处理工艺为：经初沉池处理后的废水利用焦亚硫酸钠还原后，利用浓度为30％的NaOH进行沉淀，压滤后形成钒铬滤渣。钒铬滤渣中含有钒、铬、硅、硫酸盐等杂质，资源化利用价值低。同时随着国家环保政策的日益提高，地方环保部门的要求越来越严格，钒铬渣的转移、堆存、处置等方面都受限制，并且存在环保隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种提钒废水中钒铬资源化利用的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、钒铁熟化：向提钒废水中加入聚合硫酸铁，控制反应温度，并调节pH值，溶液中生成钒铁沉淀，达到熟化时间后进入下一工序；
[0008]步骤二、钒铁回收：将步骤一熟化后的反应液过滤，检测钒铁滤饼中的钒含量，滤液进入下一工序；
[0009]步骤三、铬还原：经步骤二的滤液加入还原剂，控制反应温度，六价铬被还原为三价铬，滤液中生成氢氧化铬沉淀，达到熟化时间后进入下一工序；
[0010]步骤四、氢氧化铬回收：对步骤三的熟化液进行过滤，滤出氢氧化铬，检测氢氧化铬滤饼中的钒含量。
[0011]优选的是，其中，所述步骤一的聚合硫酸铁按照Fe和V的比值为5
‑
20:1进行添加。
[0012]优选的是，其中，所述步骤一的反应温度控制在60
‑
100℃。
[0013]优选的是，其中，所述步骤一的pH值控制在5
‑
9，pH值调节方法为向溶液中加入氢氧化钠。
[0014]优选的是，其中，所述步骤一的熟化时间值控制在30
‑
120min。
[0015]优选的是，其中，所述步骤三的还原剂为水合肼，添加量为每克六价铬需要1.0
‑
4.0g水合肼，水合肼质量分数为40％。
[0016]优选的是，其中，所述步骤三的反应温度控制在60
‑
100℃。
[0017]优选的是，其中，所述步骤三的熟化时间值控制在30
‑
120min。
[0018]优选的是，其中，所述步骤四得到的氢氧化铬制备三氧化二铬的方法包括以下步骤：
[0019]步骤S41、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤，洗涤后将氢氧化铬挤压成饼状，厚度为15～32mm；将饼状氢氧化铬横向切割为2～5mm的氢氧化铬薄饼，每个氢氧化铬薄饼均用针具加工多个通气孔，将氢氧化铬薄饼逐个放置在烘干装置中进行烘干，烘干温度为110～180℃；
[0020]步骤S42、对烘干后的氢氧化铬薄饼进行初步研磨，加入石英砂作为助磨剂，对研磨后的氢氧化铬进行筛选，得到氢氧化铬粗料；
[0021]步骤S43、将步骤S42研磨得到的氢氧化铬粗料加入浆化池中，向浆化池中加水，搅拌成氢氧化铬浆液，搅拌后进行超声波处理，控制超声波频率为36000～44000Hz；超声处理1～2.5h后，向氢氧化铬浆液中加入分散剂，随后继续搅拌1.2～2h，搅拌速度为800～1200rpm，分散剂的用量占氢氧化铬粗料重量的3.1％～5.0％；
[0022]步骤S44、对步骤S43制得的氢氧化铬浆液进行过滤、蒸发浓缩、洗涤，再次压制为2mm～5mm的氢氧化铬薄饼，并在氢氧化铬薄饼上扎上多个通气孔，然后将氢氧化铬薄饼放置在烘干装置中进行二次烘干；
[0023]步骤S45、将二次烘干的氢氧化铬薄饼进行粉碎，研磨后放入回转窑或煅烧炉中，在氮气氛围下进行煅烧，煅烧温度500～1100℃，氢氧化铬分解为三氧化二铬。
[0024]优选的是，其中，所述步骤S43使用的分散剂的制备方法为：
[0025]按重量份，称取1.5～6份的聚乙二醇和0.5～1份的乙烯基双硬脂酰胺，先将乙烯基双硬脂酰胺溶解于80～200份的乙醇中，混合后，超声振荡1～2h；
[0026]使用二异丙基胺对聚乙二醇进行改性处理，将聚乙二醇和二异丙基胺加入至甲苯中，聚乙二醇、二异丙基胺和甲苯的摩尔比为7～10∶1∶25～38；在反应釜中通入氩气，氩气的通入速率为6sccm，反应温度为150℃，反应1.5～2h后冷却至室温，分离出反应釜中的改性聚乙二醇产物，使用四氯化碳将改性聚乙二醇完全溶解，再向溶液中通入过量乙醚，溶液中生成纯净的改性聚乙二醇晶体沉淀；
[0027]将改性聚乙二醇晶体粉碎后加入至溶解有乙烯基双硬脂酰胺的乙醇中，搅拌混合后，将乙醇蒸发完全，分散剂便制备完成。
[0028]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0029]1、采用本专利技术提供的提钒废水资源化利用的方法对提钒废水中的钒和铬进行回收，大幅度提高了钒、铬的回收率，钒回收率可以达到76％，铬回收率可以达到99.9％；
[0030]2、本专利技术实现了提钒废水中的钒铬资源综合循环利用，实现“三废”零排放，符合现代新型绿色安全环保化工企业的要求；
[0031]3、由于本专利技术实现了对钒、铬资源的高效回收，因此减少了钒铬渣的堆存对环境的污染风险；
[0032]4、本专利技术用还原剂将六价铬还原为三价铬，三价铬以氢氧化铬沉淀形式存在，然后使用滤出的氢氧化铬制备三氧化二铬，实现了铬资源的高效利用；用氢氧化铬煅烧制备三氧化二铬时，对氢氧化铬进行浆化处理，并对氢氧化铬浆液进行超声波处理，并使用改性聚乙二醇和乙烯基双硬脂酰胺为主要原料的分散剂对氢氧化铬浆液进行分散处理，降低浆液中氢氧化铬颗粒的团聚性，提高了后续粉碎、煅烧氢氧化铬制备三氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、钒铁熟化：向提钒废水中加入聚合硫酸铁，控制反应温度，并调节pH值，溶液中生成钒铁沉淀，达到熟化时间后进入下一工序；步骤二、钒铁回收：将步骤一熟化后的反应液过滤，检测钒铁滤饼中的钒含量，滤液进入下一工序；步骤三、铬还原：经步骤二的滤液加入还原剂，控制反应温度，六价铬被还原为三价铬，滤液中生成氢氧化铬沉淀，达到熟化时间后进入下一工序；步骤四、氢氧化铬回收：对步骤三的熟化液进行过滤，滤出氢氧化铬，检测氢氧化铬滤饼中的钒含量。2.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤一的聚合硫酸铁按照Fe和V的比值为5
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20:1进行添加。3.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤一的反应温度控制在60
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100℃。4.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤一的pH值控制在5
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9，pH值调节方法为加入氢氧化钠。5.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤一的熟化时间值控制在30
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120min。6.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤三的还原剂为水合肼，添加量为每克六价铬需要1.0
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4.0g水合肼，水合肼质量分数为40％。7.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤三的反应温度控制在60
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100℃。8.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤三的熟化时间值控制在30
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120min。9.如权利要求1所述的提钒废水中钒铬资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤四得到的氢氧化铬制备三氧化二铬的方法包括以下步骤：步骤S41、使用热水对氢氧化铬固体进行洗涤，洗涤后将氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹春林，马顺友，顾建强，代廷凡，杨辉，段波，
申请(专利权)人：四川银河明宏环保科技有限公司四川省绵阳市华意达化工有限公司，
类型：发明
国别省市：