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石煤提钒酸性废水闭路循环处理技术 摘要 石煤提钒是近几十年新产生的行业,其生产工艺尚未完全成熟,相应配套的环保技术设备不完整。本文首次提出酸性废水闭路循环处理技术及工艺,为提钒工艺研究院所以及钒厂技改提供借鉴参考资料。 关键词 石煤提钒 酸性废水 闭路循环处理 本世纪以前,钒制品产品处于缓慢上升趋势,截止上个世纪90年代中期,我国钒制品生产能力1.3-1.5万吨,主要集中在大型企业,环境污染问题不严重,90年代中期以后,随着国际钒价大幅上扬,本世纪初,我国五氧化二钒总产量约为2万吨,目前保守估计5万吨生产能力,尤其是21世纪以后,我国钒业发展更加迅猛。随着钒业发展,带来的环境问题日益严重,虽然国家制定了相应的产业政策,主要是责令关闭一些小型钒厂,提高了行业准入政策等。但在湖南、陕西等地还是陆续发生了一些钒业污染事故,严重破换了当地的生态环境。这些事故大都是石煤提钒型企业,石煤提钒生产工艺一直处于摸索阶段,是从小型生产方式转变而来,生产历史较短。大规模工业化生产工艺尚不完全成熟,但随着资源、环境的限制,石煤提钒设备投资少,生产成本低综合利用等优势,会有一定规模的发展。 1.石煤提钒酸性废水处理现状1.1吸附尾液成份石煤提钒浸岀液经过树脂提钒后的尾液或萃取提钒后的萃余液,都含有大量的残余酸及硫酸盐等。根据多家钒厂矿石成分的分析,可以间接了解尾液的化学成分。通过矿石成分可以看出原液中,第一类是SiO2,第二类是AL、Fe、Mg金属,第三类是S、P阴离子,第四类是H2SO4。焙烧及添加剂、硫酸浓度对原液中杂质含量影响很大,但成分大致相同。石煤矿石成份(﹪) 1.2尾液石灰中和处理 石灰中和处理是目前石煤提钒通常采用的方法,酸性尾液与石灰中和在碱性条件下,金属氧化物与氢氧化钙生成金属氧化物沉淀与水分离,硫、磷阴离子与钙生成新盐仍然溶解在尾液中,不能分离;硫酸与石灰生成硫酸钙溶在尾液里,二氧化硅也溶解在尾液中。所以采用石灰中和并没有把杂质从尾液中分离出来,只是起到调整PH值的作用。石灰中和法没有起到分离作用,同时浪费资源,是一种不可取的处理方法。化学沉淀法难以从硫酸体系中分离杂质,利用阻滞法从尾液中分离残余硫酸。 2.吸附尾液闭路循环处理工艺 2.1处理工艺流程 酸性浸岀液PH值0.5-1.0左右,含钒量1-5g/L左右,经过离子交换或萃取后,形成的酸性尾液,含有大量金属杂质和SiO2等杂质,这些杂质溶解在酸性尾液中,在酸性体系重金属离子不产生沉淀,不能分离,利用酸回收机分离尾液中的残余酸和相应的硫酸盐,回收的再生酸返回浸出工序补充部分新酸循环使用。中性废水进入污水站,絮凝、压滤分离出的泥饼作为资源回收使用,废水可从浸出渣冲洗水或与综合废水处理排放,也可经膜处理后作为酸回收机反洗水,整个系统闭路循环。2.2酸分离回收处理利用特种填料阻滞分离原理,酸性尾液进入酸分离回收设备,填料将硫酸阻滞在填料上,金属离子随溶液流出设备,尾液成为近中性金属废水,根据用户需求,进入下一步处理工序,然后用水溶解填料上的硫酸,流出溶液形成再生酸,返回酸浸工序循环使用。酸性原液分离数据酸性尾液分离曲线酸性尾液分离溶液 3.小结 尾液中残余硫酸是阻碍处理效果的主要原因,酸分离回收设备将残余酸从尾液中分离并回收重新返到生产工序中,不仅变废为宝,节约资源,同时为石煤提钒废水治理,实现吸附尾液闭路循环,解决关键性的技术和设备,为下一步资源回收,钒厂多元化生产奠定了基础。
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