石煤提釩酸性廢水閉路循環(huán)處理技術

石煤提釩酸性廢水閉路循環(huán)處理技術

陳詠梅         劉宗義    

（西安環(huán)科水處理公司         陜西省環(huán)境科學研究院  ）

    摘要   石煤提釩是近幾十年新產(chǎn)生的行業(yè)，其生產(chǎn)工藝尚未完全成熟，相應配套的環(huán)保技術設備不完整。本文首次提出酸性廢水閉路循環(huán)處理技術及工藝，為提釩工藝研究院所以及釩廠技改提供借鑒參考資料。

    關鍵詞  石煤提釩  酸性廢水  閉路循環(huán)處理

    本世紀以前，釩制品產(chǎn)品處于緩慢上升趨勢，截止上個世紀90年代中期，我國釩制品生產(chǎn)能力1.3-1.5萬噸，主要集中在大型企業(yè)，環(huán)境污染問題不嚴重，90年代中期以后，隨著國際釩價大幅上揚，本世紀初，我國五氧化二釩總產(chǎn)量約為2萬噸，目前保守估計5萬噸生產(chǎn)能力，尤其是21世紀以后，我國釩業(yè)發(fā)展更加迅猛。隨著釩業(yè)發(fā)展，帶來的環(huán)境問題日益嚴重，雖然國家制定了相應的產(chǎn)業(yè)政策，主要是責令關閉一些小型釩廠，提高了行業(yè)準入政策等。但在湖南、陜西等地還是陸續(xù)發(fā)生了一些釩業(yè)污染事故，嚴重破換了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。這些事故大都是石煤提釩型企業(yè)，石煤提釩生產(chǎn)工藝一直處于摸索階段，是從小型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變而來，生產(chǎn)歷史較短。大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)工藝尚不完全成熟，但隨著資源、環(huán)境的限制，石煤提釩設備投資少，生產(chǎn)成本低綜合利用等優(yōu)勢，會有一定規(guī)模的發(fā)展。

    1.石煤提釩酸性廢水處理現(xiàn)狀

1.1吸附尾液成份

石煤提釩浸岀液經(jīng)過樹脂提釩后的尾液或萃取提釩后的萃余液，都含有大量的殘余酸及硫酸鹽等。根據(jù)多家釩廠礦石成分的分析，可以間接了解尾液的化學成分。

通過礦石成分可以看出原液中，第一類是SiO2,第二類是AL、Fe、Mg金屬，第三類是S、P陰離子，第四類是H2SO4。焙燒及添加劑、硫酸濃度對原液中雜質(zhì)含量影響很大，但成分大致相同。

石煤礦石成份（﹪）

1.2尾液石灰中和處理

    石灰中和處理是目前石煤提釩通常采用的方法，酸性尾液與石灰中和在堿性條件下，金屬氧化物與氫氧化鈣生成金屬氧化物沉淀與水分離，硫、磷陰離子與鈣生成新鹽仍

然溶解在尾液中，不能分離；硫酸與石灰生成硫酸鈣溶在尾液里，二氧化硅也溶解在尾液中。所以采用石灰中和并沒有把雜質(zhì)從尾液中分離出來，只是起到調(diào)整PH值的作用。石灰中和法沒有起到分離作用，同時浪費資源，是一種不可取的處理方法。

化學沉淀法難以從硫酸體系中分離雜質(zhì)，利用阻滯法從尾液中分離殘余硫酸。

    2.吸附尾液閉路循環(huán)處理工藝

 2.1處理工藝流程

     酸性浸岀液PH值0.5-1.0左右，含釩量1-5g/L左右，經(jīng)過離子交換或萃取后，形成的酸性尾液，含有大量金屬雜質(zhì)和SiO2等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)溶解在酸性尾液中，在酸性體系重金屬離子不產(chǎn)生沉淀，不能分離，利用酸回收機分離尾液中的殘余酸和相應的硫酸鹽，回收的再生酸返回浸出工序補充部分新酸循環(huán)使用。中性廢水進入污水站，絮凝、壓濾分離出的泥餅作為資源回收使用，廢水可從浸出渣沖洗水或與綜合廢水處理排放，也可經(jīng)膜處理后作為酸回收機反洗水，整個系統(tǒng)閉路循環(huán)。

2.2酸分離回收處理

利用特種填料阻滯分離原理，酸性尾液進入酸分離回收設備，填料將硫酸阻滯在填料上，金屬離子隨溶液流出設備，尾液成為近中性金屬廢水，根據(jù)用戶需求，進入下一步處理工序，然后用水溶解填料上的硫酸，流出溶液形成再生酸，返回酸浸工序循環(huán)使用。

酸性原液分離數(shù)據(jù)

酸性尾液分離曲線

酸性尾液分離溶液

   3.小結

      尾液中殘余硫酸是阻礙處理效果的主要原因，酸分離回收設備將殘余酸從尾液中分離并回收重新返到生產(chǎn)工序中，不僅變廢為寶，節(jié)約資源，同時為石煤提釩廢水治理，實現(xiàn)吸附尾液閉路循環(huán)，解決關鍵性的技術和設備，為下一步資源回收，釩廠多元化生產(chǎn)奠定了基礎。