CN103937979A - 一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺 - Google Patents

一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺 Download PDF

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孙洪贵
王威
李振峰
陈洪景
陈世郁
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Abstract

本发明公开了一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,包括如下步骤:步骤1:湿法冶金中萃余液通过电絮凝处理,除去料液内有机溶剂和钙离子;步骤2:经电絮凝处理后料液进入微滤系统除去大分子物质和絮状物,得微滤产水和微滤浓水,微滤浓水返回步骤1进行电絮凝处理;步骤3:微滤产水进入电渗析系统进行浓缩、除盐,得电渗析淡水和电渗析浓水;步骤4:电渗析淡水使用反渗透进行深度处理,反渗透产水返回至生产工艺,反渗透浓水返回步骤3进行电渗析系统处理。本发明所述的工艺使萃余液能够达到回用的目的,杜绝活性炭及化学药剂的使用,同时降低蒸发成本,提高回用水量,达到萃余液向外的零排放。

Description

一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及湿法冶金领域,特别涉及一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺。
背景技术
[0002] 湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过程。湿法冶金与火法冶金比较,优点有:1)适应范围更广,湿法冶金适合高、中、低品位的原料,而火法冶金要求用高品位的原料;2)能耗低:湿法冶金一般在较低温度下进行,能耗低,而火法冶金都是在高温下进行的;3)工艺过程绿色环保,湿法冶金在提取有价组分的过程中,原料中的某些有毒有害的组分大都以沉淀物的形式留在渣中,容易处理,对环境的危害小;4)成本低;5)综合利用能力强,能同时提取原料中的各种有价组分;6)湿法冶金更容易制备出高纯甚至超高纯的产品;7)湿法冶金获得的产品的种类多样化。[0003] 湿法冶金主要包括下列步骤:步骤1:将原料中有用成分转入溶液,即浸取;步骤2:浸取溶液与残渣分离,同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子洗涤回收;步骤3:浸取溶液的净化和富集,常采用离子交换和溶剂萃取技术或其他化学沉淀方法;步骤4:从净化液提取金属或化合物。其中若采用溶剂萃取,往往产生大量萃余液。萃余液中主要含有大量的氢离子、有价金属等阳离子及氯离子、硫酸根等阴离子,同时含有大量油脂、P204等有机物。不论直接排放,或使用蒸发,都将造成资源的浪费,增加企业生产成本和排放成本,同时,萃余液中有价金属的排放在浪费资源的同时还将造成环境污染。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于一种能够有效回收水资源和有价金属,降低企业生产成本,提高收益的湿法冶金萃余液循环回用方法。
[0005] 为达到上述目的,本发明所提出的技术方案为:一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,其特征在于,包括如下步骤:
[0006] 步骤1:湿法冶金中萃余液通过电絮凝处理,除去料液内有机溶剂和钙离子;
[0007] 步骤2:经电絮凝处理后料液进入微滤系统除去大分子物质和絮状物,得微滤产水和微滤浓水,微滤浓水返回步骤I进行电絮凝处理;
[0008] 步骤3:微滤产水进入电渗析系统进行浓缩、除盐,得电渗析淡水和电渗析浓水;
[0009] 步骤4:电渗析淡水使用反渗透进行深度处理,反渗透产水返回至生产工艺,反渗透浓水返回步骤3进行电渗析系统处理。
[0010] 优选的,步骤I所述的萃余液为铅锌湿法冶金有机相萃余液。
[0011 ] 优选的,还包括将步骤3中的电渗析浓水进行MVR蒸发处理,回收二级电渗析浓水中的有价金属阳离子和NaCl、KCl的步骤。
[0012] 优选的,所述的电渗析系统采用倒极电渗析;所述的倒极电渗析的倒极时间为20min倒一次极。
[0013] 采用上述技术方案,本发明所述的电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,具有的有益效果为:整个工艺的创新点在于使萃余液能够达到回用的目的,杜绝活性炭及化学药剂的使用,同时降低蒸发成本,提高回用水量,达到萃余液向外的零排放。
附图说明
[0014] 图1为本发明所述的电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺流程图。具体实施方式
[0015] 下面结合附图和具体实施方式,对本发明做进一步说明。
[0016] 如图1所示,本发明所述的电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺流程如下步骤:
[0017] 步骤1:湿法冶金中萃余液通过电絮凝处理,除去料液内有机溶剂和钙离子;
[0018] 步骤2:经电絮凝处理后料液进入微滤系统除去大分子物质和絮状物,得微滤产水和微滤浓水,微滤浓水返回步骤I进行电絮凝处理;
[0019] 步骤3:微滤产水进入电渗析系统进行浓缩、除盐,得电渗析产水和电渗析浓水,电渗析浓水进行MVR蒸发处理,回收二级电渗析浓水中的有价金属阳离子和NaCl、KCl ;
[0020] 步骤4:电渗析产水使用反渗透进行深度处理,反渗透产水返回至生产工艺,反渗透浓水返回步骤3进行电渗析系统处理。
[0021] 实施例
[0022] 本实施例中萃余液为铅锌湿法冶金有机相萃余液;电渗析系统采用倒极电渗析;所述的倒极电渗析的倒极时间为20min倒一次极;
[0023] 步骤1:使用电絮凝对萃余液中所含有机物、钙、镁、锌等离子进行处理。一般萃余液中有机物和油含量在400-500ppm,|丐离子5~7g/L,锌离子4g~6g/L,镁离子3~4g/L。电絮凝阴阳级均采用铁作为电极,控制温度在40°C,电流密度为7mA/cm2,极板间距离为2cm。进行三个批次实验:
[0024]
Figure CN103937979AD00041
[0025] 从实验数据来看,通过电絮凝去除萃余液中有机物和金属离子,具有处理时间短、能耗低、避免添加化学药剂、铁电极更换成本较低等特点。
[0026] 步骤2:使用微滤系统对电絮凝后料液进行除杂,主要是为保证后续电渗析及反渗透系统的稳定性,微滤产水微滤产水和微滤浓水,微滤产水进入下一步处理,微滤浓水则返回步骤I进行电絮凝循环处理;微滤进行三个批次实验:
[0027]
Figure CN103937979AD00051
[0028] 从实验数据来看,微滤系统具有的压力、高产水率、等特点,同时由于处理料液时通量都达到了很高的水平,投资成本也相对较低。
[0029] 步骤3:使用电渗析系统对微滤产水进行浓缩得电渗析淡水和电渗析浓水,电渗析系统使用钛镀钼作为阴阳电极,使用膜片均为均相膜,控制电压为20V,浓淡水比为1:5,进行三个批次实验:
[0030]
Figure CN103937979AD00052
[0031] 从实验数据来看,使用均相膜作为膜片,钛镀钼作为极板在处理微滤透析液时具有浓缩浓度高、电流效率高、能耗较低等特点。浓缩浓度高,大量降低了后续蒸发结晶的成本。
[0032] 步骤4:使用反渗透系统处理电渗析淡水,使电渗析淡水可直接进行回用,达到萃余液的零排放,控制进膜压力为20Bar,温度40°C以下,进行三个批次实验:
[0033]
Figure CN103937979AD00053
[0034] 从实验数据来看,反渗透系统在处理电渗析淡水时具产水率高、平均膜通量高、投资成本较低等特点,且产水完全达到回用级别。此外,电渗析浓水可以进行MVR蒸发处理,回收二级电渗析浓水中的有价金属阳离子和NaCl、KCl ;
[0035] 在上述实施例中,仅对本发明进行了示范性描述,但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (4)

1.一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,其特征在于,包括如下步骤: 步骤1:湿法冶金中萃余液通过电絮凝处理,除去料液内有机溶剂和钙离子; 步骤2:经电絮凝处理后料液进入微滤系统除去大分子物质和絮状物,得微滤产水和微滤浓水,微滤浓水返回步骤I进行电絮凝处理; 步骤3:微滤产水进入电渗析系统进行浓缩、除盐,得电渗析淡水和电渗析浓水; 步骤4:电渗析淡水使用反渗透进行深度处理,反渗透产水返回至生产工艺,反渗透浓水返回步骤3进行电渗析系统处理。
2.根据权利要求1所述的一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,其特征在于,步骤1所述的萃余液为铅锌湿法冶金有机相萃余液。
3.根据权利要求1所述的一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,其特征在于,还包括将步骤3中的电渗析浓水进行MVR蒸发处理,回收二级电渗析浓水中的有价金属阳离子和NaCl、KCl的步骤。
4.根据权利要求1所述的一种电絮凝组合膜技术处理湿法冶金中萃余液的工艺,其特征在于,所述的电渗析系统采用倒极电渗析;所述的倒极电渗析的倒极时间为20min倒一次极。
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