CN109292831A - 一种四氧化三钴生产废水的处理方法 - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04—Chlorides
    • C01D3/08—Preparation by working up natural or industrial salt mixtures or siliceous minerals

Abstract

本发明提供了一种四氧化三钴生产废水的处理方法，该方法先将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀，再向处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣，最后将二次滤液蒸发结晶。本发明所提供的处理方法，解决了在合成四氧化三钴的过程中，废水中的钴很难采用常规化学方法进行分离的问题，可以有效的将钴进行分离，本发明的方法环境友好，无污染物排放，最终得到的固体产物有四氧化三钴、含钴渣和氯化钠，其中四氧化三钴和含钴渣可以根据需要进一步纯化利用，氯化钠可以作为工业用盐，而最终得到的液体产物为蒸馏水，可以直接回用。

Description

一种四氧化三钴生产废水的处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种四氧化三钴生产废水的处理方法。
背景技术
目前，合成四氧化三钴的生产工艺主要有两大类，一是用氯化钴溶液与碳铵反应生产碳酸钴，碳酸钴再经过高温煅烧得到四氧化三钴；二是氯化钴溶液加入EDTA后与氢氧化钠反应，反应过程中加入空气氧化，直接得到类球型的四氧化三钴。第二种方法生产的四氧化三钴，球型度好，松装、振实密度高，现已经被多数四氧化三钴厂家采用。
生产过程中会产生含钴废水，现有技术中，处理含钴废水的方法主要有化学沉淀法、吸附法、膜分离法等。对于化学沉淀法，原理是通过向废水中添加一定的沉淀剂，使其与废水中溶解性的钴离子反应生成沉淀，通过重力沉降去除钴离子。化学沉淀是难溶电解质析出的过程，其溶解度的大小于溶解质本身、温度和沉淀颗粒大小有关。根据所用沉淀剂的不同有可以分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。中和沉淀法是向废水中投加石灰和NaOH等碱性中和沉淀剂时，达到一定pH时废水中的钴主要以Co(OH)2的形式析出。硫化物沉淀法是在一定的pH下，向废水中投加硫化物沉淀剂，如Na2S和FeS等，生成CoS析出，一般生成的硫化物沉淀颗粒比较细小，沉淀较慢，所以在实际应用中，常采用硫化沉淀+混凝或者硫化沉淀+浮选的方式。吸附法的原理是当含有钴离子的废水与吸附剂接触时，吸附剂中的羟基、羧基和氨基等活性基团与废水中的钴离子以离子键或者共价键结合，从而去除废水中的钴离子。目前常用的吸附剂有腐植酸类吸附剂如底泥，碳类吸附剂如活性炭，矿物吸附剂如沸石等。膜分离法是使用特殊的半透膜，利用一定的外界压力，使重金属废水通过半透膜从而截留重金属。
上述方法中，化学沉淀法易于操作，且生产成本低，因此应用范围最广。然而，在合成四氧化三钴的过程中，由于采用EDTA作为络合剂，生产废水中还含有ETDA钴，由于EDTA的络合作用，废水中的钴很难采用常规化学方法进行分离。
发明内容
为解决现有技术中，在合成四氧化三钴的过程中，废水中的钴很难采用常规化学方法进行分离的问题，本发明的目的在于提供一种四氧化三钴生产废水的处理方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种四氧化三钴生产废水的处理方法，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
优选地，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤，过滤后水质清澈，过滤后的废水颜色为无色透明，添加漂白粉之前略显红色。
优选地，步骤(1)所述加热的温度为55～65℃，该温度为漂白粉与废水中的钴反应的最佳温度，形成的沉淀过滤性能好，过低的温度过滤难，过高的温度能耗会增加。
优选地，步骤(1)所述漂白粉的添加量为每立方米水中添加2～3kg漂白粉。
优选地，步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
优选地，所述碳酸钠的添加量为每立方米废水添加0.1～1kg。
优选地，步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸。
优选地，步骤(3)所述调节二次滤液pH的范围是6～8。
优选地，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
本发明采用加入漂白粉的方式对EDTA钴进行破络，使废水中的钴转化为氢氧化物形成沉淀，过滤后的废水除钙后再蒸发结晶得到氯化钠结晶，蒸发得到的蒸馏水可作为纯水进行回用。本发明处理方法的工艺流程如图1所示。
本发明的有益效果
1、本发明所提供的处理方法，解决了在合成四氧化三钴的过程中，废水中的钴很难采用常规化学方法进行分离的问题，可以有效的将钴进行分离；
2、本发明的方法环境友好，无污染物排放，最终得到的固体产物有四氧化三钴、含钴渣和氯化钠，其中四氧化三钴和含钴渣可以根据需要进一步纯化利用，氯化钠可以作为工业用盐，而最终得到的液体产物为蒸馏水，可以直接回用；
3、本发明所提供的方法工艺不复杂，反应条件不苛刻，有利于行业内推广应用。
附图说明
图1是本发明的处理方法流程图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种四氧化三钴生产废水的处理方法，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
其中，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤，所述加热的温度为55℃，漂白粉的添加量为每立方米水中添加2kg漂白粉。
步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸，调节二次滤液pH的是6，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
实施例2
一种四氧化三钴生产废水的处理方法，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
其中，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤，所述加热的温度为65℃，漂白粉的添加量为每立方米水中添加3kg漂白粉。
步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸，调节二次滤液pH的是8，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
实施例3
一种四氧化三钴生产废水的处理方法，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
其中，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤，所述加热的温度为60℃，漂白粉的添加量为每立方米水中添加2.5kg漂白粉。
步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸，调节二次滤液pH的是7，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
对比例1
一种四氧化三钴生产废水的处理方法，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
其中，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤，所述加热的温度为35℃，漂白粉的添加量为每立方米水中添加2.5kg漂白粉。
步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸，调节二次滤液pH的是7，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
对比例2
一种四氧化三钴生产废水的处理方法，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
其中，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤，所述加热的温度为60℃，漂白粉的添加量为每立方米水中添加1kg漂白粉。
步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸，调节二次滤液pH的是7，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
检测例
采用实施例1～3和对比例1、2的方法对相同的四氧化三钴生产废水进行处理，测试了最终产物氯化钠和蒸馏水中的钴含量。结果如表1所示。
表1终产物氯化钠和蒸馏水中的钴含量
检测发现，实施例1～3处理过的废水中产物氯化钠和蒸馏水中不含钴，而对比例1和2处理过的废水终产物氯化钠和蒸馏水中检测到微量钴，说明加入漂白粉时，加热的温度为55～65℃为漂白粉与废水中的钴反应的最佳温度，形成的沉淀过滤性能好，过低的温度会使过滤困难，过高的温度会增加能耗，同时，漂白粉的添加量以每立方米水中添加2～3kg漂白粉为宜。

Claims (9)

1.一种四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤包括：
(1)将四氧化三钴生产废水第一次过滤后，得到初次滤液和四氧化三钴，将所述初次滤液送入反应釜中，加热后加入漂白粉混匀；
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入除钙剂后第二次过滤，得到二次滤液和含钴渣；
(3)调节步骤(2)所述二次滤液的pH后蒸发结晶。
2.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述第一次过滤为板框压滤。
3.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述加热的温度为55～65℃。
4.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述漂白粉的添加量为每立方米水中添加2～3kg漂白粉。
5.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述除钙剂为碳酸钠。
6.根据权利要求5所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，所述碳酸钠的添加量为每立方米废水添加0.1～1kg。
7.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)所述调节二次滤液pH的试剂为盐酸。
8.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)所述调节二次滤液pH的范围是6～8。
9.根据权利要求1所述四氧化三钴生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)所述蒸发结晶的设备为MVR蒸发器。
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