CN101050014A - 一种含铜、钒废水的处理方法 - Google Patents

一种含铜、钒废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种含铜、钒废水的处理方法，包括下述四个步骤：(1)预调pH值：先用碱性物质将冲洗铜丝所产生废水的pH值预调至2～6；(2)补加Cu2+离子：再补加Cu2+离子，使废水中Cu/V摩尔比≥2.0；(3)低价钒氧化：然后按化学计量的1.0～3.0倍加氧化剂将低价钒(4价)氧化成高价钒(5价)；(4)中和沉淀：最后加碱将溶液的pH值中和至7.0～9.0，使废水中的Cu和V以化合物的形式完全沉淀析出，过滤，以分离其中的铜和钒，滤液排放。本发明可应用于海绵钛生产、钛白生产、含铜钒矿的浸出和其它含铜、钒废水的处理场所，具有工艺简单，操作方便的优点，滤渣中Cu、V含量高，综合回收经济效益好，滤液中的Cu和V及pH值直接达到工业废水排放标准。

Description

一种含铜、钒废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别是四氯化钛生产中铜丝塔除钒工艺所产含铜、钒废水的处理方法。
背景技术
粗TiCl4中的钒以VOCl3的形式存在，VOCl3使四氯化钛呈黄色，是四氯化钛中氧的主要存在形式，除钒的目的不仅是为了除杂质、脱色，更是为了除氧。
分离粗TiCl4中钒的方法包括铜丝(粉)除钒、硫化氢除钒、铝粉除钒及矿物油除钒等，目前国内用得比较成熟的是铜丝塔除钒：在铜丝塔中铜丝将TiCl4中的VOCl3还原成VOCl2，同时生成CuCl，它们粘附在铜丝上，从而与TiCl4分离。
随着铜丝表面沉积的VOCl2和CuCl增多，铜丝的还原活性降低，最后不得不打开铜丝塔，对铜丝进行再生处理：首先用水冲洗铜丝表面的沉积物。冲洗铜丝形成的废水pH值为0.5～1.5。CuCl遇水后变成Cu和CuCl2，VOCl2在酸性水溶液中逐渐转化成VO2+。因此，粗TiCl4铜丝塔除钒工艺所产废水中含有大量的Cu2+和VO2+离子。目前，粗TiCl4铜丝塔除钒工艺所产废水只作简单沉降分离后，送废水站与其它工业废水混合一起处理，废水中的铜和钒无法回收。铜丝塔除钒冲洗铜丝形成的废水直接送废水站，不仅造成铜、钒资源浪费，而且增大了废水净化的难度。
发明内容
为了提高四氯化钛生产过程中资源的综合利用率，降低废水净化的成本，保护环境，本发明的目的在于提供一种四氯化钛生产中铜丝塔除钒工艺所产含铜、钒废水的处理方法，使废水中的铜和钒便于回收，处理后的废水直接达到国家排放标准。
本发明的技术方案是：
一种含铜、钒废水的处理方法，包括下述四个步骤：
1、预调pH值：先用碱性物质将铜丝塔除钒工艺中对铜丝进行再生处理时冲洗铜丝所产生废水的pH值预调至2～6；
2、补加Cu2+离子：再补加Cu2+离子，使废水中Cu/V摩尔比≥2.0；
3、低价钒氧化：然后按化学计量的1.0～3.0倍加氧化剂将废水中的低价钒(4价)氧化成高价钒(5价)；
4、中和沉淀：最后加碱将溶液的pH值中和至7.0～9.0，使废水中的Cu和V以化合物的形式完全沉淀析出，过滤，以分离其中的铜和钒，滤液排放。
所述步骤2、补加Cu2+离子，可在步骤1、预调pH值之前，也可在步骤3、低价钒氧化之后，步骤顺序作相应变动。
所述碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠或碳酸氢钠或碳酸钙或氧化钙或氢氧化钙。
所述的氧化剂为双氧水或次氯酸钠或氯酸钠。
本发明与已有技术相比具有以下优点及效果：
1、铜丝塔除钒废水采用铜钒化合物共沉淀过滤净化法，工艺简单，净化后废水中Cu、V含量及pH值均可直接达到工业废水排放标准。
2、滤渣中Cu、V含量高，有利于进一步综合回收，经济效益好。
3、废水预调pH值后再加氧化剂氧化，低价钒氧化彻底，氧化剂用量少。
4、废水中本身含有一定量的Cu2+离子，补加Cu2+离子沉钒，不引入别的阳离子，有利于废水净化渣中铜的回收。
本发明的一种含铜、钒废水的处理方法可应用于海绵钛生产、钛白生产、含铜钒矿的浸出和其它含铜、钒废水的处理场所，具有工艺简单，操作方便的优点，滤渣中Cu、V含量高，综合回收经济效益好，过滤后滤液中的Cu和V及pH值直接达到工业废水排放标准。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步描述：
实施例1
铜丝塔除钒冲洗铜丝所产废水500ml，其中Cu 0.41g/L、V 0.32g/L，加CaO将其pH值由1.5调至4.5，再加5g硫酸铜CuSO4·5H2O，然后按化学计量2.5倍加入双氧水，将废水中的低价钒氧化成高价钒，最后加NaOH将溶液pH值中和至7.8，过滤。滤渣含Cu 29.92％、V 3.30％，收集滤渣，滤液含V 1.75mg/L、Cu 0.79mg/L，滤液直接排放。
实施例2
铜丝塔除钒冲洗铜丝所产废水3000ml，其中Cu 0.76g/L、V 0.48g/L，加Na2CO3将其pH值由1.3调至3.8，再加15g硫酸铜CuSO4·5H2O，然后按化学计量1.8倍加入次氯酸钠，将废水中的低价钒氧化成高价钒，最后加NaOH将溶液pH值中和至8.3，过滤。滤渣含Cu 28.43％、V 6.79％，收集滤渣，滤液含V 1.36mg/L、Cu 0.28mg/L，滤液直接排放。
实施例3
铜丝塔除钒冲洗铜丝所产废水3m3，其中Cu 0.38g/L、V 0.31g/L，加CaCO3将其pH值由1.5调至2.6，再加5kg硫酸铜CuSO4·5H2O，然后按化学计量1.5倍加入双氧水，将废水中的低价钒氧化成高价钒，最后加NaOH将溶液pH值中和至9.0，过滤。滤渣含Cu 26.37％、V 10.30％，收集滤渣，滤液含V 1.29mg/L、Cu 0.03mg/L，滤液直接排放。

Claims (4)

1、一种含铜、钒废水的处理方法，其特征在于包括下述四个步骤：
(1)、预调pH值：先用碱性物质将铜丝塔除钒工艺中对铜丝进行再生处理时冲洗铜丝所产生废水的pH值预调至2～6；
(2)、补加Cu2+离子：再补加Cu2+离子，使废水中Cu/V摩尔比≥2.0；
(3)、低价钒氧化：然后按化学计量的1.0～3.0倍加氧化剂将废水中的低价钒(4价)氧化成高价钒(5价)；
(4)、中和沉淀：最后加碱将溶液的pH值中和至7.0～9.0，使废水中的Cu和V以化合物的形式完全沉淀析出，过滤，以分离其中的铜和钒，滤液排放。
2、根据权利要求1所述一种含铜、钒废水的处理方法，其特征在于所述步骤(2)、补加Cu2+离子，可在步骤(1)、预调pH值之前，也可在步骤(3)、低价钒氧化之后，步骤顺序作相应变动。
3、根据权利要求1和2所述一种含铜、钒废水的处理方法，其特征在于所述碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠或碳酸氢钠或碳酸钙或氧化钙或氢氧化钙。
4、根据权利要求1和2所述一种含铜、钒废水的处理方法，其特征在于，所述的氧化剂为双氧水或次氯酸钠或氯酸钠。
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