【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保领域，具体涉及一种钒化工高盐氨氮废水处理方法。
技术介绍
1、钒（vanadium），银白色金属，原子序数23，原子量50.9414，熔点1890℃，沸点为3380℃，密度为6.110g/cm³，与铌、钽、钨、钼同属于难熔金属。钒因其良好的韧性、强度等特性被称为钢中“维生素”，钒（金属）具有良好的延展性，质坚硬，无磁性，在空气中不易氧化，不易腐蚀。钒渣是提钒的主要原料，目前,钒渣氧化钠化焙烧-水浸提钒流程是目前国内外钒渣提钒的主体流程。即钒渣经回转窑或多膛炉氧化钠化焙烧,将其中的低价钒氧化钠化为水溶性的高价钒酸盐，经水浸除杂后得到净化钒液,钒液与硫酸铵沉淀得到钒酸铵及沉钒废水。
2、沉钒废水需进行钒、铬回收，通过na2co3或液碱调节 ph 值，定量加入聚合硫酸铁沉钒，回收使用。用so2气体或焦亚硫酸钠将cr6+还原成cr3+。用na2co3或液碱调节ph值，同时加入金属螯合剂或聚合硫酸铁和生物絮凝剂，沉淀回收铬泥。除钒、铬后的废水形成高盐氨氮废水。废水成分复杂，处理难度较大，对环境和人体健康都会有较大影响，因此针对沉钒废水的资源化处理及回收利用也是相关企业的迫切需求。
3、专利2022106349716公开了一种沉钒废水回收利用制取尿素的方法，第一步将提钒后的钒渣用钠化焙烧法提取v2o5 ，将提取v2o5 后的沉钒废水进行梯度焙烧，再加入还原剂后在1000～1150℃的温度下反应1.5～2小时，得到含有硫化钠的固体和so2、nh3 、co2气体；第二步将so2吸收后，再将co2和nh3
4、专利2022114099534公开了一种煤气脱硫废渣与钠化沉钒废水协同治理的方法，包括以下步骤：a.在搅拌作用下将煤气脱硫废渣加入至钠化沉钒废水中，充分反应，固液分离得到上清液和泥渣；b.步骤(a)的上清液流入活性炭过滤器进行吸附处理，过滤后得到清液；c.将步骤(b)过滤后的清液送至碱性调节池，加入naoh调节步骤(b)过滤后的清液的ph至碱性；d.将步骤(c)得到的滤液在酸性调节池投加硫酸调节溶液ph至酸性；e.将步骤(d)得到的酸性溶液进泵入蒸发系统后，排出至结晶系统，进行固液分离，得到无水硫酸钠和硫氰酸铵。此方法添加药剂多，硫氰酸钠、硫氰酸铵等混盐，堆存量大，处理难度大，成本较高。
5、专利2022110706256公开了一种碱性钒液的净化方法。所述方法包括：将脱硫石膏加水打浆，在打浆过程中加入聚乙烯醇，制成料浆；其中，所述脱硫石膏为对含硫燃料燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的副产物，按caso4·2h2o计，所述脱硫石膏的纯度至少为75％；将碱性钒液和所述料浆进行混合搅拌，使得两者发生反应，获得反应后物料；其中所述碱性钒液为钒渣钠化焙烧熟料浸出液；对所述反应后物料进行过滤、洗涤，获得净化钒液与除杂渣。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，是一种循环利用的方法。本专利技术沉钒废水的利用方法通过钙化脱硫、碳化铵化转型、溶液脱氨、碳酸钙高温煅烧等工序，实现了钠、铵、钙、硫、碳等元素的循环利用，工艺流程短简单，废水处理效果好，适用于工业化生产，具有良好的经济效益和应用前景。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、(1)向高盐氨氮废水中加入钙化剂进行钙化脱硫处理，得到硫酸钙沉淀及含氨的naoh溶液；所述高盐氨氮废水为钒化工生产废水，其中含有nh4+、so42-和na-；还含有oh-以及v、cr、cl元素；
4、(2)将步骤（1）得到的硫酸钙加入到水中，加入铵化碳化剂，进行铵化碳化转型反应，得到碳酸钙固相及硫酸铵溶液。
5、本专利技术步骤（1）中所述钙化剂为氧化钙、氢氧化钙、氯化钙的一种或几种，优选为氧化钙。
6、本专利技术步骤（1）中所述钙化反应的温度为30-95℃，钙化剂中钙的摩尔量与溶液中硫酸根的摩尔量之比ca/so42-为0.8-1.8，钙化时间20-120min，搅拌速度为10-500r/min。
7、发生的化学反应包括：
8、na2so4+ca(oh)2=caso4+2naoh
9、(nh4)2so4+ca(oh)2=2nh3↑+2h2o+caso4↓
10、本专利技术步骤（1）得到的含氨的naoh溶液经过一效蒸发得到的氨水送入铵化碳化转型工序，一次浓缩后的naoh溶液进入二效及三效蒸发得到生产水，三效蒸发后的naoh溶液送入前端除铬工序用于ph调节。
11、本专利技术步骤（2）中所述铵化碳化剂为碳酸铵、碳酸氢铵、（氨气+二氧化碳）的一种或几种，优选为碳酸铵或（氨气+二氧化碳）。
12、发生的化学反应包括：
13、caso4+(nh4)2co3=caco3↓+(nh4)2so4
14、caso4+2nh3+co2+h2o = (nh4)2so4+caco3↓
15、本专利技术步骤（2）中所述铵化碳化反应的温度为40-95℃，反应时间20-150min，搅拌速度为10-500r/min。
16、本专利技术若铵化碳化剂为碳酸铵、碳酸氢铵，则铵化碳化剂中铵根离子的摩尔量与硫酸钙固相硫酸根离子的摩尔量之比nh4+/so42-为1.6-3.4，若铵化碳化剂为氨气+二氧化碳，则铵化碳化剂中铵根离子的摩尔量与硫酸钙固相硫酸根离子的摩尔量之比nh4+/so42-为1.6-3.4，co32-/ca2+为0.9-1.3；
17、钒化工生产过程为现有钒渣钠化焙烧工艺中净化钒液经过铵盐沉钒工序，得到多钒酸铵和废水，废水经过除钒工序、除铬工序后得到高盐氨氮废水。
18、钒渣钠化焙烧生产工艺是世界上80%的钒生产企业在用的提钒工艺，向钒渣中加入钠盐(主要为碳酸钠)作为添加剂，通过氧化焙烧将钒渣中多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐(na2o.nv2o5)；再对钠化焙烧产物直接水浸，得到含钒及少量杂质的浸取液；对浸取液进行除杂后，加入铵盐，并加入硫酸调节溶液到一定的ph值进行沉钒，得到偏钒酸铵或多钒酸铵和废水，热分解得到五氧化二钒。
19、本专利技术步骤（2）得到的硫酸铵溶液送入前端铵盐沉钒工序；得到的碳酸钙固相经过高温煅烧得到氧化钙和二氧化碳气体，氧化钙送入脱硫工序循环利用，二氧化碳气体送入铵化碳化转型工序。
20、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
21、（1）首先通过钙化脱硫反应将钒化工含高盐氨氮废水中的硫去除，得到硫酸钙沉淀及含氨的naoh溶液。含氨的naoh溶液经一效蒸发制取所得氨水可用于硫酸钙的氨化碳化转型；剩余naoh溶液经二三效蒸发可得到生产水，减少钒产品生产的用水量，高浓度的naoh溶液可用于调节前端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述钙化剂为氧化钙、氢氧化钙和氯化钙中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述钙化剂为氧化钙；
4.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述钙化反应的温度为30-95℃，钙化剂中钙的摩尔量与高盐氨氮废水中硫酸根的摩尔量之比Ca/SO42-为0.8-1.8，钙化时间20-120min，搅拌速度为10-500r/min。
5.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）得到的含氨的NaOH溶液经过一效蒸发得到的氨水送入铵化碳化转型工序，一效蒸发后的NaOH溶液进入二效及三效蒸发得到生产水和NaOH溶液。
6.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述铵化碳化反应的温度为40-95℃，反应时间20-150min，搅
7.根据权利要求2所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，若铵化碳化剂为碳酸铵或碳酸氢铵，则铵化碳化剂中铵根离子的摩尔量与硫酸钙固相中硫酸根离子的摩尔量之比NH4+/SO42-为1.6-3.4；
8.根据权利要求2或3所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（2）得到的碳酸钙固相经过高温煅烧得到氧化钙和二氧化碳气体，氧化钙送入钙化脱硫处理循环利用，二氧化碳气体送入铵化碳化转型反应。
9.根据权利要求5所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，钒化工生产过程为现有钒渣钠化焙烧工艺中净化钒液经过铵盐沉钒工序，得到多钒酸铵和废水，废水经过除钒工序、除铬工序后得到高盐氨氮废水。
10.根据权利要求9所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，三效蒸发得到的NaOH溶液送入除铬工序；
...【技术特征摘要】
1.一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述钙化剂为氧化钙、氢氧化钙和氯化钙中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述钙化剂为氧化钙；
4.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述钙化反应的温度为30-95℃，钙化剂中钙的摩尔量与高盐氨氮废水中硫酸根的摩尔量之比ca/so42-为0.8-1.8，钙化时间20-120min，搅拌速度为10-500r/min。
5.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方法，其特征在于，步骤（1）得到的含氨的naoh溶液经过一效蒸发得到的氨水送入铵化碳化转型工序，一效蒸发后的naoh溶液进入二效及三效蒸发得到生产水和naoh溶液。
6.根据权利要求1所述的一种钒化工高盐氨氮废水处理方...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵备备，张旭，马瑞峰，祁健，王海龙，张桐，
申请(专利权)人：承德钒钛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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