公布日：2024.12.13
申请日：2024.10.25
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/74(2023.01)I;C02F1/78(2023.01)I;C02F101/
20(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种含氨废水中重金属镍钴锰的分步去除方法，包括：先通过第一沉淀反应去除重金属镍钴，再加入氧化剂，通过第二沉淀反应去除重金属锰，最后通过第三沉淀反应得到石膏产品。本发明所述分步去除方法对含镍、钴、锰金属离子的含氨废水进行分步处理，先除重金属镍钴，再利用氧化法除锰，可实现重金属锰离子的高效去除，改善石膏品质，为含氨废水处理提供新思路，可避免由于常规工艺，造成的废水总排重金属浓度超标和石膏品质差的问题。
权利要求书
1.一种含氨废水中重金属镍钴锰的分步去除方法，其特征在于，所述分步去除方法包括如下内容：(1)向含氨废水中加入沉淀剂，控制pH为6～8，进行第一沉淀反应，反应完成后加入絮凝剂，经固液分离，得到第一除重液和第一除重渣；(2)将氧化剂加入步骤(1)所述第一除重液，回调pH为8～10，进行第二沉淀反应，反应完成后进行固液分离，得到第二除重液和第二除重渣；(3)将石灰乳加入步骤(2)所述第二除重液，调节pH进行第三沉淀反应，反应完成后进行固液分离，得到石膏产品和母液。
2.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(1)所述含氨废水包括镍钴P204萃取线、镍钴P507萃取线或镍钴C272萃取线转皂液中的任意一种或者至少两种的混合。
3.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(1)所述沉淀剂包括硫化钠、硫化铵、硫氢化钠、硫氢化铵或硫化氢气体中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述沉淀剂的加入量为300～1000g/m3；优选地，步骤(1)所述絮凝剂的加入量为1～5kg/m3。
4.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(1)所述第一沉淀反应的反应时间为2～6h，反应温度为30～60℃。
5.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(2)所述回调pH采用氨水或液碱进行。
6.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(2)所述氧化剂包括空气、氧气、臭氧或双氧水中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(2)所述氧化剂的加入量为理论氧化锰离子用量的5～10倍。
8.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(2)所述第二沉淀反应的反应时间为2～6h，反应温度为30～60℃。
9.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，步骤(3)所述第三沉淀反应的pH为11.5～12.5，反应时间为2～6h。
10.根据权利要求1所述的分步去除方法，其特征在于，所述分步去除方法包括如下内容：(1)向含氨废水中加入沉淀剂，控制pH为6～8，进行第一沉淀反应，反应时间为2～6h，反应温度为30～60℃，反应完成后加入絮凝剂，经固液分离，得到第一除重液和第一除重渣；其中，所述含氨废水包括镍钴P204萃取线、镍钴P507萃取线或镍钴C272萃取线转皂液中的任意一种或者至少两种的混合；所述沉淀剂包括硫化钠、硫化铵、硫氢化钠、硫氢化铵或硫化氢气体中的任意一种或至少两种的组合；所述沉淀剂的加入量为300～1000g/m3；所述絮凝剂的加入量为1～5kg/m3；(2)将氧化剂加入步骤(1)所述第一除重液，控制氧化剂的加入量为理论氧化锰离子用量的5～10倍，采用氨水或液碱回调pH为8～10，进行第二沉淀反应，反应时间为2～6h，反应温度为30～60℃，反应完成后进行固液分离，得到第二除重液和第二除重渣；其中，所述氧化剂包括空气、氧气、臭氧或双氧水中的任意一种；(3)将石灰乳加入步骤(2)所述第二除重液，调节pH进行第三沉淀反应，pH为11.5～12.5，反应时间为2～6h，反应完成后进行固液分离，得到石膏产品和母液。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种含氨废水中重金属镍钴锰的分步去除方法，包括：先通过第一沉淀反应去除重金属镍钴，再加入氧化剂，通过第二沉淀反应去除重金属锰，最后通过第三沉淀反应得到石膏产品。本发明所述分步去除方法对含镍、钴、锰金属离子的含氨废水进行分步处理，先除重金属镍钴，再利用氧化法除锰，可实现重金属锰离子的高效去除，改善石膏品质，为含氨废水处理提供新思路，可避免由于常规工艺，造成的废水总排重金属浓度超标和石膏品质差的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的在于提供一种含氨废水中重金属镍钴锰的分步去除方法，所述分步去除方法包括如下内容：
(1)向含氨废水中加入沉淀剂，控制pH为6～8，进行第一沉淀反应，反应完成后加入絮凝剂，经固液分离，得到第一除重液和第一除重渣；
(2)将氧化剂加入步骤(1)所述第一除重液，回调pH为8～10，进行第二沉淀反应，反应完成后进行固液分离，得到第二除重液和第二除重渣；
(3)将石灰乳加入步骤(2)所述第二除重液，调节pH进行第三沉淀反应，反应完成后进行固液分离，得到石膏产品和母液。
本发明所述分步去除方法对含镍、钴、锰金属离子的含氨废水进行分步处理，由于废水中存在氨氮，低价锰离子采用传统的沉淀剂不能完全去除，故采用先除镍钴，后用氧化法除锰，可实现重金属镍钴锰离子的分步高效去除，改善石膏品质，为含氨废水处理提供新思路。
本发明中，向含氨废水中加入沉淀剂，控制pH为6～8，例如6、6.5、7、7.5或8等，需要说明的是，一般情况下，含氨废水的pH即为6～8，无需调整。
本发明中，将氧化剂加入步骤(1)所述第一除重液，回调pH为8～10，例如8、8.5、9、9.5或10等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述含氨废水包括镍钴P204萃取线、镍钴P507萃取线或镍钴C272萃取线转皂液中的任意一种或者至少两种的混合。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述沉淀剂包括硫化钠、硫化铵、硫氢化钠、硫氢化铵或硫化氢气体中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(1)所述沉淀剂的加入量为300～1000g/m3，例如300g/m3、400g/m3、500g/m3、600g/m3、700g/m3、800g/m3、900g/m3或1000g/m3等。
优选地，步骤(1)所述絮凝剂的加入量为1～5kg/m3，例如1kg/m3、2kg/m3、3kg/m3、4kg/m3或5kg/m3等。
需要说明的是，本发明步骤(1)中沉淀剂与絮凝剂的加入量，均是相对于单位体积含氨废水加入的，而且具体加入质量的确定是依据含氨废水中镍钴浓度的理论量。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一沉淀反应的反应时间为2～6h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等，反应温度为30～60℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述回调pH采用氨水或液碱进行。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述氧化剂包括空气、氧气、臭氧或双氧水中的任意一种。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述氧化剂的加入量为理论氧化锰离子用量的5～10倍，例如5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第二沉淀反应的反应时间为2～6h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等，反应温度为30～60℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第三沉淀反应的pH为11.5～12.5，例如11.5、11.8、12、12.1、12.3或12.5等，反应时间为2～6h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等。
作为本发明优选的技术方案，所述分步去除方法包括如下内容：
(1)向含氨废水中加入沉淀剂，控制pH为6～8，进行第一沉淀反应，反应时间为2～6h，反应温度为30～60℃，反应完成后加入絮凝剂，经固液分离，得到第一除重液和第一除重渣；
其中，所述含氨废水包括镍钴P204萃取线、镍钴P507萃取线或镍钴C272萃取线转皂液中的任意一种或者至少两种的混合；所述沉淀剂包括硫化钠、硫化铵、硫氢化钠、硫氢化铵或硫化氢气体中的任意一种或至少两种的组合；所述沉淀剂的加入量为300～1000g/m3；所述絮凝剂的加入量为1～5kg/m3；
(2)将氧化剂加入步骤(1)所述第一除重液，控制氧化剂的加入量为理论氧化锰离子用量的5～10倍，采用氨水或液碱回调pH为8～10，进行第二沉淀反应，反应时间为2～6h，反应温度为30～60℃，反应完成后进行固液分离，得到第二除重液和第二除重渣；
其中，所述氧化剂包括空气、氧气、臭氧或双氧水中的任意一种；
(3)将石灰乳加入步骤(2)所述第二除重液，调节pH进行第三沉淀反应，pH为11.5～12.5，反应时间为2～6h，反应完成后进行固液分离，得到石膏产品和母液。
需要说明的是，步骤(1)所述第一除重渣与步骤(2)所述第二除重渣返回浸出工序，作为回收镍钴锰的原料。
需要说明的是，步骤(3)中，所述固液分离得到的固体经压滤酸洗后，得到石膏产品。
需要说明的是，步骤(3)中，所述母液进入氨水回收系统。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明所述分步去除方法对含镍、钴、锰金属离子的含氨废水进行分步处理，先除重金属镍钴，再利用氧化法除锰，可实现重金属锰离子的高效去除，改善石膏品质，为含氨废水处理提供新思路，可避免由于常规工艺，造成的废水总排重金属浓度超标和石膏品质差的问题。
（发明人：许开华;张坤;付明波;杨健;胡欣月）
