一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法

摘要

本发明属于化工和冶金领域，具体涉及一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法。本发明方法包括以下步骤：a、将酸性铵盐沉钒废水加入到多钒酸钠溶液中，混合均匀，得到混合液；b、调节混合液的pH值为5～6，静置结晶，过滤，得到含钒原料和新废水；c、将新废水中加入还原剂进行还原，还原后加入碱进行中和，压滤，得到压滤水和钒铬渣；d、将压滤水进行蒸发浓缩，得到钠盐和铵盐的晶体以及冷凝水。本发明沉钒废水重复使用的方法，利用碱性多钒酸钠溶液和酸性铵盐沉钒废水混合后，调节pH值为5～6，使溶液充分结晶，可回收利用废水中部分铵和酸。

权利要求

1.一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将酸性铵盐沉钒废水按铵钒摩尔比为0.6～0.9:1加入到多钒酸钠溶液中，混合均匀，得到混合液；其中，酸性铵盐沉钒废水中NH4+含量8～11g/L、Na+含量18～22g/L，SO42-含量75～85g/L，TV含量为0.1～0.35g/L，Cr6+含量为0.8～1.5g/L，pH值为2～3；

b、调节a步骤得到的混合液的pH值为5～6，静置结晶，直至晶体全部析出，过滤，得到含钒原料和新废水；

c、向b步骤得到的新废水中加入还原剂进行还原，还原后加入碱进行中和，压滤，得到压滤水和钒铬渣；

d、将c步骤得到的压滤水进行蒸发浓缩，得到钠盐和铵盐的晶体。

2.根据权利要求1所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：b步骤中调节pH值用20～30wt％的硫酸。

3.根据权利要求1所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：b步骤中调节pH值用25wt％的硫酸。

4.根据权利要求1所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：c步骤中还原剂为焦亚硫酸钠、硫化钠、二氧化硫中的至少一种。

5.根据权利要求4所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：c步骤中还原剂为焦亚硫酸钠。

6.根据权利要求1所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：c步骤中碱为氢氧化钠、生石灰、氢氧化钾中的至少一种。

7.根据权利要求6所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：c步骤中碱为30wt％的NaOH溶液。

8.根据权利要求1所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其特征在于：c步骤中采用板框式压滤机压滤。

说明书

一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法

技术领域

[0001] 本发明属于化工和冶金领域，涉及一种废水重复使用的方法，具体涉及一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法。

背景技术

[0002] 世界上除俄罗斯的图拉厂外，不管采用何种钒资源，其余钒厂均采用氧化钠化焙烧——水浸——酸性铵盐沉钒——氧化钒(V2O5和V2O3)——钒合金的工艺生产钒产品。显然，氧化钒是生产钒制品的必不可少的中间过程，每生产一吨V2O5或V2O3大约排出50～150m3的沉钒废水，废水中不仅含钒、铬，还含有大量的Na+、SO42-、NH4+等离子以及少量悬浮物。

[0003] 现有技术中，例如攀钢钒业公司的废水处理工艺采用还原—中和—蒸发浓缩的工艺实现废水的零排放，是直接向沉钒废水中添加还原剂，使废水中的V5+和Cr6+还原为V3+和Cr3+；然后，添加液碱中和废水，沉淀低价的钒和铬，经过板框压滤得到压滤水和钒铬渣；压滤水进行蒸发浓缩，得到硫酸钠结晶(含20％左右硫酸铵)和冷凝水，实现了废水的零排放；钒铬渣可进行钒铬分离，得到含钒溶液和碱式硫酸铬或铬铁。该方法的问题是，废水中的酸和氨未得到充分利用，造成了资源浪费。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是在酸性铵盐沉钒废水还原中和处理之前，回收其中部分铵和酸。

[0005] 本发明一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，包括以下步骤：

[0006] a、将酸性铵盐沉钒废水加入到多钒酸钠溶液中，混合均匀，得到混合液；

[0007] b、调节a步骤得到的混合液的pH值为5～6，静置结晶，直至晶体全部析出，过滤，得到含钒原料和新废水；

[0008] c、向b步骤得到的新废水中加入还原剂进行还原，还原后加入碱进行中和，压滤，得到压滤水和钒铬渣；

[0009] d、将c步骤得到的压滤水进行蒸发浓缩，得到钠盐和铵盐的晶体。

[0010] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中酸性铵盐沉钒废水中NH4+含量8～11g/L、Na+含量18～22g/L，SO42-含量75～85g/L，TV含量为0.1～0.35g/L，Cr6+含量为0.8～1.5g/L，pH值为2～3。

[0011] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中a步骤中混合溶液中的铵钒摩尔比为0.6～0.9:1。

[0012] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中b步骤中调节pH值用20～30wt％的硫酸，浓度低反应受控，浓度高成本低，所以优选为25wt％的硫酸，。

[0013] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中还原剂为焦亚硫酸钠、硫化钠、二氧化硫中的至少一种。

[0014] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中还原剂优选为焦亚硫酸钠。

[0015] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中碱为氢氧化钠、生石灰、氢氧化钾中的至少一种。

[0016] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中碱优选为30wt％的NaOH溶液。

[0017] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，c步骤中采用板框式压滤机压滤。

[0018] 本发明提供了一种沉钒废水重复使用的方法，利用碱性多钒酸钠溶液和酸性铵盐沉钒废水混合后，调节pH值为5～6，使溶液充分结晶，可回收利用废水中60％～70％的NH4+以及99％的酸。

具体实施方式

[0019] 本发明一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，包括以下步骤：

[0020] a、将酸性铵盐沉钒废水加入到多钒酸钠溶液中，混合均匀，得到混合液；

[0021] 钒酸钠溶液为提钒过程的中间物，一般采用酸性铵盐沉钒的方式将其中的钒提取出来，再加以利用；

[0022] b、调节a步骤得到的混合液的pH值为5～6，静置结晶，直至晶体全部析出，过滤，得到含钒原料和新废水；

[0023] c、向b步骤得到的新废水中加入还原剂进行还原，还原后加入碱进行中和，压滤，得到压滤水和钒铬渣；其中，压滤水蒸发掉后冷却变成冷凝水；

[0024] d、将c步骤得到的压滤水进行蒸发浓缩，得到钠盐和铵盐的混合晶体。

[0025] 向沉钒废水中添加还原剂，使废水中的V5+和Cr6+还原为V3+和Cr3+；然后，添加液碱中和废水，沉淀低价的钒和铬，经过板框压滤得到压滤水和钒铬渣。

[0026] 压滤水进行蒸发浓缩，得到硫酸钠结晶(含20％左右硫酸铵)和冷凝水，实现了废水的零排放；钒铬渣可进行钒铬分离，得到含钒溶液和碱式硫酸铬或铬铁。

[0027] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中酸性铵盐沉钒废水中NH4+含量8～11g/L、Na+含量18～22g/L，SO42-含量75～85g/L，TV含量为0.1～0.35g/L，Cr6+含量为0.8～1.5g/L，pH值为2～3。

[0028] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中a步骤中混合溶液中的铵钒摩尔比为0.6～0.9:1。

[0029] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中b步骤中调节pH值用20～30wt％的硫酸，浓度低反应受控，浓度高成本低，所以优选为25wt％的硫酸。

[0030] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中还原剂为焦亚硫酸钠、硫化钠、二氧化硫中的至少一种。

[0031] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中还原剂优选为焦亚硫酸钠。

[0032] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，为了使氢氧根与三价铬反应形成沉淀物，其中c步骤中碱为氢氧化钠、生石灰、氢氧化钾中的至少一种。

[0033] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，其中c步骤中碱优选为30wt％的NaOH溶液。

[0034] 上述所述一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法，c步骤中采用板框式压滤机压滤。

[0035] 处理前，沉钒废水中含有NH4+含量8～11g/L、Na+含量约20g/L，SO42-含量约80g/L，pH2～3；经过以上方法处理后得到的新废水Na+含量25～35g/L，SO42-含量55～65g/L，NH4+含量约3g/L。通过使用本技术，可回收利用废水中60％～70％的NH4+以及99％的酸。Na+和SO42-的比例提高，NH4+含量降低，pH值升高，可以明显降低耗碱量，提高硫酸钠结晶的纯度。

[0036] 本发明的创造性就在于对传统废水和多钒酸钠溶液混合，调节pH，回收利用废水中的铵和酸度，同时进行提钒作业；提钒后得到的新废水，按原工艺进行还原-中和-蒸发浓缩，得到冷凝水和纯度较高的硫酸钠结晶，明显降低耗碱量。

[0037] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

[0038] 实施例1

[0039] 取1000mL的沉钒废水，其中Na+含量20.65g/L，SO42-含量83.74g/L，NH4+含量9.58g/L，pH＝2.5，加入钒浓度60g/L的多钒酸钠溶液670mL，混合均匀；用30％硫酸溶液调节溶液pH＝5.2，常温下，搅拌反应1h，静置1h；过滤，得到钒原料82.0g，废水1560ml，废水的主要成分为Na+含量31.85g/L，SO42-含量65.23g/L，NH4+含量2.46g/L，pH＝5.2。

[0040] 实施例2

[0041] 取1000mL的沉钒废水，Na+含量21.38g/L，SO42-含量85.67g/L，NH4+含量9.03g/L，pH＝2.5，，加入钒浓度为30g/L的多钒酸钠溶液1000mL，混合均匀；加入25％硫酸溶液调节溶液pH＝5.4，常温下，搅拌反应1h，静置3h；过滤，得到钒原料60.05g，废水1920ml，废水的主要成分为Na+含量27.5g/L，SO42-含量58.46g/L，NH4+含量3.02g/L。

[0042] 实施例3

[0043] 取1000mL的沉钒废水，Na+含量22.37g/L，SO42-含量87.64g/L，NH4+含量8.87g/L，pH＝2.5，加入钒浓度为47g/L的多钒酸钠溶液750mL，混合均匀；加入30％硫酸溶液调节溶液pH＝5.5，常温下，搅拌反应1h，静置2h；过滤，得到钒原料71.59g，废水1650ml，废水的主要成分为Na+含量30.61g/L，SO42-含量62.62g/L，NH4+含量约2.45g/L。