CN112575186B - 石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法 - Google Patents
石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112575186B CN112575186B CN202011467666.XA CN202011467666A CN112575186B CN 112575186 B CN112575186 B CN 112575186B CN 202011467666 A CN202011467666 A CN 202011467666A CN 112575186 B CN112575186 B CN 112575186B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- raffinate
- heavy metal
- tank
- extractant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004575 stone Substances 0.000 title claims abstract description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 205
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 25
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 25
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- ASXBYYWOLISCLQ-HZYVHMACSA-N dihydrostreptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](CO)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O ASXBYYWOLISCLQ-HZYVHMACSA-N 0.000 claims description 17
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002552 Fe K Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910018452 Li V2O5 Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003251 Na K Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUKIIDKZGXLPGL-UHFFFAOYSA-N [N].N.[V] Chemical compound [N].N.[V] JUKIIDKZGXLPGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
- C22B34/22—Obtaining vanadium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法，是针对石煤提钒萃余液具有酸性、有机、含重金属的特点，先利用自清洗过滤器与超滤将萃余液的悬浮物含量降低到≤0.1mg/L；然后通过萃取剂分离装置分离回收萃取剂，将水中的油含量降低到≤0.01%；最后利用两级投加石灰、反应、压滤除去重金属，将重金属含量都降到≤0.5mmol/L；萃取剂回用到提钒的萃取工序，除油除重回用水返回提钒浸出工序，达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
Description
技术领域
本发明涉及的是石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法，属于工业废水处理的技术领域。
背景技术
石煤提钒的方法很多，其中常用的无盐焙烧酸浸工艺为“无盐焙烧—酸浸—萃取—反萃—氨水沉钒—煅烧”，在提钒生产过程中会产生大量酸性、有机、含重金属的萃余液与少量的高氨氮沉钒废水，被技术主要针对石煤提钒萃余液。依据石煤原矿性质和酸浸液固比的不同，处理1吨石煤原矿会产生1～3吨的萃余液。石煤提钒萃余液是一种酸性有机重金属废水，其pH值的范围为1.0～2.5，萃取剂含量为0.1～1％(1000～10000mg/L)，并含有大量的镁(Mg)、铁(Fe)、铝(Al)、钾(K)、钠(Na)等的硫酸盐及少量铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)的硫酸盐和少量磷酸盐。如处理不好会对环境造成严重的污染，而萃取剂又十分昂贵，其流失会造成较大的经济损失，需要对石煤提钒萃余液进行资源化处理，回收萃余液中的萃取剂与回用水。
发明内容
本发明提出的是一种石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法，其目的旨在针对石煤提钒萃余液具有酸性、有机、重金属废水的特点，处理不当时不仅污染环境，更浪费宝贵的萃取剂与水资源的问题。先利用调节池对萃余液进行水质与水量的均衡，利用自清洗过滤器进行粗过滤，利用超滤进行深度过滤，有效去除萃余液中的悬浮物，使得预处理出水的粒径≤100μm，悬浮物含量从10～200mg/L降低到≤0.1mg/L；然后利用萃取剂分离装置进行高速离心分离，高速离心机的转速为1000～5000转/分钟，将预处理后的萃余液中的油(萃取剂)含量从0.1～1％(1000～10000mg/L)降低到≤0.01％(100mg/L)，油的含水率≤0.1％，萃取剂的回收率达到90～99％，有效的回收萃取剂；再利用投加石灰将除油后萃余液的pH值从1.0～2.5调到4.5～6，经反应、压滤去除萃余液中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从2000～8500mg/L降低到≤56mg/L，Fe的去除率达到97.2～99.3％；最终利用投加石灰将一级除重出水的pH值从4.5～6调到7.5～8.5，经反应、压滤、沉淀去除萃余液中的Al，使得萃余液中的Al含量从2000～9000mg/L降低到≤4.5mg/L，Al的去除率达到99.78～99.95％，同时进一步去除一次除重出水中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从56mg/L降低到≤14mg/L，Fe的去除率为75％，两极除重后，Fe的总去除率达到99.8～99.9％；再利用投加硫酸将二级除重后萃余液的pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序，达到回收利用萃取剂，并循环利用水资源的目的。
本发明的技术解决方案：石煤提钒萃余液的资源化处理装置，其结构包括预处理系统、除油系统、一级除重金属系统、二级除重金属系统。所述萃余液通过预处理系统进水口输入预处理系统，预处理系统的泥饼输出口输出泥饼，预处理系统出水口连接除油系统进水口，除油系统的萃取剂输出口输出分离回收的萃取剂，萃取剂返回钒萃取工序，所述除油系统的第一出水口输出除油回用水，除油系统的第二出水口连接一级除重金属系统，一级除重金属系统的泥饼输出口输出一级除重泥饼，一级除重金属系统的出水口连接二级除重金属系统DHMS2进水口，二级除重金属系统DHMS2的泥饼输出口输出二级除重泥饼，二级除重金属系统DHMS2的出水口输出除油除重回用水；其中萃余液依次通过预处理系统与除油系统送出除油回用水，返回石煤提钒生产的浸出工序；预处理系统分离出预处理泥饼，除油系统分离出回收的萃取剂，萃取剂返回钒萃取工序。当除油回用水在循环回用过程中重金属逐渐累积到较高时，再将除油回用水依次通过一级除重金属系统与二级除重金属系统送出除油除重回用水，返回石煤提钒生产的浸出工序；一级除重金属系统分离出一级除重泥饼，二级除重金属系统分离出二级除重泥饼；达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
石煤提钒萃余液的资源化处理方法，包括如下步骤：
1)通过预处理系统，将萃余液的悬浮物含量降低到≤0.1mg/L；
2)通过除油系统，将预处理后的萃余液中的油含量降低到≤0.01％，有效的回收萃取剂；
3)通过一级除重金属系统，将除油后的萃余液的pH值调到4.5～6，使得萃余液中的Fe含量降低到≤56mg/L；
4)通过二级除重金属系统，将一级除重出水的pH值调到7.5～8.5，使得萃余液中的Al含量降低到≤4.5mg/L，Fe含量进一步降低到≤14mg/L，再将其pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序。
本发明的优点，本发明石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法，是针对石煤提钒萃余液具有酸性、有机、含重金属的特点，先利用自清洗过滤器与超滤将萃余液的悬浮物含量降低到≤0.1mg/L；然后通过萃取剂分离装置分离回收萃取剂，将水中的油含量降低到≤0.01％；最后利用两级投加石灰、反应、压滤除去重金属，将重金属含量都降到≤0.5mmol/L；萃取剂回用到提钒的萃取工序，除油除重回用水返回提钒浸出工序，达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
附图说明
附图1石煤提钒萃余液的资源化处理装置的总体结构示意图。
附图中ER表示萃余液，EA表示回收的萃取剂，SC表示预处理泥饼，SC1表示一级除重泥饼，SC2表示二级除重泥饼，RCW1表示除油回用水，RCW2表示除油除重回用水；PTS表示预处理系统，DOS表示除油系统，DHMS1表示一级除重金属系统，DHMS2表示二级除重金属系统。
附图2石煤提钒萃余液的资源化处理装置的预处理系统与除油系统结构示意图。
附图中PTS表示预处理系统，DOS表示除油系统；ER表示萃余液，SC表示预处理泥饼，PTSW表示预处理出水，EA表示回收的萃取剂，RCW1表示除油回用水；BT表示调节池，AF表示自清洗过滤器，UF表示超滤，SMT表示污泥池，PF21表示板框压滤机，MT表示中间水箱，ERS表示萃取剂分离装置，EAT表示萃取剂回收池，DOWT表示除油回用水池；P21表示原水泵，P22表示污泥泵，P23表示中间水泵，P24表示超滤反洗泵，P25表示萃取剂泵，P26表示除油回用水泵。
附图3石煤提钒萃余液的资源化处理装置的一级与二级除重金属系统结构示意图。
附图中DHMS1表示一级除重金属系统，DHMS2表示二级除重金属系统；RCW1表示除油回用水，DMSW表示一级除重出水，RCW2表示除油除重回用水，SC1表示一级除重泥饼，SC2表示二级除重泥饼；D31表示一级石灰投加装置，RT31表示一级反应池，PF31表示一级压滤机，D32表示二级石灰投加装置，RT32表示二级反应池，PF32表示二级压滤机，ST表示斜管沉淀池，D33表示硫酸投加装置，RCWT表示除油除重回用水箱；P31表示一级压滤水泵，P32表示二级压滤水泵，P33表示污泥回流泵，P34表示除油除重回用水泵。
附图4石煤提钒萃余液的资源化处理装置实施例的工艺流程图。
附图5石煤提钒萃余液的资源化处理装置实施例的水平衡图。
具体实施方式
对照附图1，石煤提钒萃余液的资源化处理装置，其结构包括预处理系统PTS、除油系统DOS、一级除重金属系统DHMS1、二级除重金属系统DHMS2。其中萃余液ER依次通过预处理系统PTS与除油系统DOS送出除油回用水RCW1，返回石煤提钒生产的浸出工序；预处理系统PTS分离出预处理泥饼SC，除油系统DOS分离出回收的萃取剂EA，萃取剂返回钒萃取工序。当除油回用水RCW1在循环回用过程中重金属逐渐累积到较高时，再将除油回用水RCW1依次通过一级除重金属系统DHMS1与二级除重金属系统DHMS2送出除油除重回用水RCW2，返回石煤提钒生产的浸出工序；一级除重金属系统DHMS1分离出一级除重泥饼SC1，二级除重金属系统DHMS2分离出二级除重泥饼SC2；达到回收萃取剂EA，并循环利用水资源的目的。
对照附图2，预处理系统PTS，其结构包括调节池BT、自清洗过滤器AF、超滤UF、污泥池SMT、板框压滤机PF21、中间水箱MT、原水泵P21、污泥泵P22、中间水泵P23、超滤反洗泵P24。其中萃余液ER接至调节池BT的进水口，调节池BT的出水口依次通过原水泵P21、自清洗过滤器AF、超滤UF接至中间水箱MT的进水口，中间水箱MT的1#出水口通过中间水泵P23送出预处理出水PTSW；中间水箱MT的2#出水口通过超滤反洗泵P24与超滤UF的反洗水进口相接，自清洗过滤器AF的反洗水出口接至污泥池SMT的1#进水口，超滤UF的反洗水出口接至污泥池SMT的2#进水口，污泥池SMT的出水口通过污泥泵P22与板框压滤机PF21的进泥口相接，板框压滤机PF21的滤液出口接至调节池BT的滤液回流口，板框压滤机PF21的污泥出口送出预处理泥饼SC。通过预处理系统，利用调节池对萃余液进行水质与水量的均衡，利用自清洗过滤器进行粗过滤，利用超滤进行深度过滤，有效去除萃余液中的悬浮物，使得预处理出水的粒径≤100μm，悬浮物含量从10～200mg/L降低到≤0.1mg/L。除油系统DOS，其结构包括萃取剂分离装置ERS、萃取剂回收池EAT、除油回用水池DOWT、萃取剂泵P25、除油回用水泵P26。其中预处理出水PTSW依次通过萃取剂分离装置ERS、除油回用水池DOWT与除油回用水泵P26送出除油回用水RCW1，返回石煤提钒生产的浸出工序；萃取剂分离装置ERS的出油口通过萃取剂回收池EAT与萃取剂泵P25送出回收的萃取剂EA，萃取剂返回钒萃取工序。通过除油系统，利用萃取剂分离装置进行高速离心分离，高速离心机的转速为1000～5000转/分钟，将预处理后的萃余液中的油(萃取剂)含量从0.1～1％(1000～10000mg/L)降低到≤0.01％(100mg/L)，油的含水率≤0.1％，萃取剂的回收率达到90～99％，有效的回收萃取剂。
对照附图3，一级除重金属系统DHMS1，其结构包括一级石灰投加装置D31、一级反应池RT31、一级压滤机PF31与一级压滤水泵P31。其中除油回用水RCW1接至一级反应池RT31的进水口，一级石灰投加装置D31的出药口与一级反应池RT31的进药口相接，一级反应池RT31的出水口通过一级压滤水泵P31与一级压滤机PF31的进水口相接，一级压滤机PF31的出泥口送出一级除重泥饼SC1，一级压滤机PF31的出水口送出一级除重出水DMSW。通过一级除重金属系统，利用投加石灰将除油后的萃余液的pH值从1.0～2.5调到4.5～6，经反应、压滤去除萃余液中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从2000～8500mg/L降低到≤56mg/L，Fe的去除率达到97.2～99.3％。二级除重金属系统DHMS2，其结构包括二级石灰投加装置D32、二级反应池RT32、二级压滤机PF32、斜管沉淀池ST、硫酸投加装置D33、除油除重回用水箱RCWT、二级压滤水泵P32、污泥回流泵P33与除油除重回用水泵P34。其中一级除重出水DMSW接至二级反应池RT32的进水口，二级石灰投加装置D32的出药口与二级反应池RT32的进药口相接，二级反应池RT32的出水口通过二级压滤水泵P32与二级压滤机PF32的进水口相接，二级压滤机PF32的出泥口送出二级除重泥饼SC2，二级压滤机PF32的出水口与斜管沉淀池ST的进水口相接，斜管沉淀池ST的出泥口通过污泥回流泵P33与二级反应池RT32的回流进口相接，斜管沉淀池ST的出水口与除油除重回用水箱RCWT的进水口相接，硫酸投加装置D33也与除油除重回用水箱RCWT的进水口相接，除油除重回用水箱RCWT的出水口通过除油除重回用水泵P34送出除油除重回用水RCW2，返回石煤提钒生产的浸出工序。通过二级除重金属系统，利用投加石灰将一级除重出水的pH值从4.5～6调到7.5～8.5，经反应、压滤、沉淀去除萃余液中的Al，使得萃余液中的Al含量从2000～9000mg/L降低到≤4.5mg/L，Al的去除率达到99.78～99.95％，同时进一步去除一次除重出水中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从56mg/L降低到≤14mg/L，Fe的去除率为75％；再利用投加硫酸将二级除重后萃余液的pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序，达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
石煤提钒萃余液的资源化处理方法，包括如下步骤：
1)通过预处理系统，将萃余液的悬浮物含量降低到≤0.1mg/L；
2)通过除油系统，将预处理后的萃余液中的油含量降低到≤0.01％，有效的回收萃取剂；
3)通过一级除重金属系统，将除油后的萃余液的pH值调到4.5～6，使得萃余液中的Fe含量降低到≤56mg/L；
4)通过二级除重金属系统，将一级除重出水的pH值调到7.5～8.5，使得萃余液中的Al含量降低到≤4.5mg/L，Fe含量进一步降低到≤14mg/L，再将其pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序。
所述步骤1)通过预处理系统，具体是利用调节池对萃余液进行水质与水量的均衡，利用自清洗过滤器进行粗过滤，利用超滤进行深度过滤，有效去除萃余液中的悬浮物，使得预处理出水的粒径≤100μm，悬浮物含量从10～200mg/L降低到≤0.1mg/L。
所述步骤2)通过除油系统，具体是利用萃取剂分离装置进行高速离心分离，高速离心机的转速为1000～5000转/分钟，将预处理后的萃余液中的油(萃取剂)含量从0.1～1％降低到≤0.01％(1000～10000mg/L)，油的含水率≤0.1％(100mg/L)，萃取剂的回收率达到90～99％，有效的回收萃取剂。
所述步骤3)通过一级除重金属系统，具体是利用投加石灰将除油后萃余液的pH值从1.0～2.5调到4.5～6，经反应、压滤去除萃余液中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从2000～8500mg/L降低到≤56mg/L，Fe的去除率达到97.2～99.3％。。
所述步骤4)通过二级除重金属系统，具体是利用投加石灰将一级除重出水的pH值从4.5～6调到7.5～8.5，经反应、压滤、沉淀去除萃余液中的Al，使得萃余液中的Al含量从2000～9000mg/L降低到≤4.5mg/L，Al的去除率达到99.78～99.95％，同时进一步去除一次除重出水中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从56mg/L降低到≤14mg/L，Fe的去除率为75％；再利用投加硫酸将二级除重后萃余液的pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序，达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
实施例
某有色金属集团的钒业公司利用当地丰富的含钒石煤资源年产3000吨五氧化二钒。日处理石煤1200吨，提钒工艺采用“石煤矾矿-破碎-循环流化床脱碳-拌酸造粒熟化-浸出-过滤-石灰中和-洗涤过滤-铁粉还原-萃取-反萃-氧化-氨水沉钒过滤-洗涤-干燥-煅烧-99％五氧化二钒”；生产过程中，浸出渣制砖，中和渣堆存，同时产生大量的萃余液与少量的沉钒废水。其中萃余液中主要含有余酸和Al、Fe、K、Na、Mg、Ca的硫酸盐及少量Zn、Cr、Mn、Ni、Ti、Cu、V的硫酸盐和少量磷酸盐。萃余液可以除油既回收萃取剂后直接返回浸出工序，待杂质成分含量较高时采用石灰中和沉淀至pH8.0左右处理一次，滤液调酸至pH1.5～2.0返回浸出与浸出渣的洗涤。达到回收萃取剂，实现水资源的循环利用。
1.设计水量与水质
石煤提钒萃余液循环浓缩后的水质指标如下： 单位：g/L(pH除外)
| 成分 | S | Al | Fe | K | Na | Mg | Ca | P | Zn | Cr |
| 含量 | 29.70 | 8.67 | 8.13 | 3.86 | 2.17 | 2.01 | 0.495 | 0.31 | 0.24 | 0.096 |
| 成分 | Mn | Ni | Si | Ti | Cu | Li | V2O5 | Mo | 油 | pH |
| 含量 | 0.069 | 0.046 | 0.039 | 0.033 | 0.021 | 0.010 | 0.007 | 0.0002 | 2.0 | 2 |
萃余液水量为3600T/D(150T/H)。
回收萃取剂的含水率≤0.1％。
回用水的含油量≤0.1g/L(0.01％)，Al的含量≤0.005g/L，Fe含量≤0.014g/L，回用于钒的浸出生产。
2.工艺流程
2.1工艺流程
工艺流程见附图4石煤提钒萃余液的资源化处理装置实施例的工艺流程图。
2.2流程说明
萃余液首先进入调节池对萃余液进行水质与水量的均衡，通过原水泵加压，自清洗过滤器滤除大于100μm的颗粒物，并经过超滤将悬浮物含量降低到≤0.1mg/L，超滤出水进入中间水池，定期利用反洗泵对超滤进行反洗，自清洗过滤器与超滤的反洗水进入污泥池，经污泥泵与板框压滤机压出泥饼，滤液返回调节池重新处理。再通过萃取剂分离装置进行高速离心分离，将萃余液中的油(萃取剂)含量从0.2％(2.000g/L)降低到≤0.01％(0.100g/L)，油的含水率≤0.1％，除油回用水经中间水箱与除油回用水泵送出；分离出的萃取剂经萃取剂回收箱与萃取剂泵送回萃取工序，有效的回收萃取剂。除油回用水进入一级反应池，投加石灰将除油后萃余液的pH值从2调到5，经一级反应、一级压滤去除萃余液中的Fe，压出一级除重泥饼(铁渣)，使得萃余液中的Fe含量从8.130g/L降低到≤0.056g/L，再投加石灰，在二级反应池将pH值从5调到8，经二级反应、二级压滤、斜管沉淀去除萃余液中的Al，压出二级除重泥饼(铝渣)，使得萃余液中的Al含量从8.670g/L降低到≤0.005g/L，同时进一步去除一次除重出水中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从0.056g/L降低到≤0.014g/L；再利用投加硫酸将二级除重后萃余液的pH值回调到2，最后通过除油除重回用水池与除油除重回用水泵将除油除重回用水送回提钒的浸出工序，达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
3.水平衡
石煤提钒萃余液的资源化处理项目预处理与除油部分的水平衡参见附图5石煤提钒萃余液的资源化处理装置实施例的水平衡图。
4.除重效果
两级除重效果如下表： 单位：g/L(pH除外)
| 成分 | Ca | Na | K | Fe | Al | Mg | Mn | Ti |
| 萃余液 | 0.459 | 2.170 | 3.860 | 8.130 | 8.670 | 2.010 | 0.069 | 0.033 |
| 一级除重 | 0.603 | 2.170 | 3.860 | 0.056 | 8.670 | 2.010 | 0.069 | 0.033 |
| 二级除重 | 0.603 | 2.170 | 3.860 | 0.014 | 0.005 | 0.006 | 0.014 | 0.012 |
| 成分 | Ni | Cr | Cu | Zn | Li | SO4 | TDS | pH |
| 萃余液 | 0.046 | 0.096 | 0.021 | 0.240 | 0.010 | 82.458 | 108.308 | 2 |
| 一级除重 | 0.046 | 0.096 | 0.021 | 0.240 | 0.010 | 66.092 | 83.967 | 5 |
| 二级除重 | 0.015 | 0.013 | 0.016 | 0.016 | 0.004 | 10.967 | 17.714 | 8 |
通过二级除重后，除油除重水中的Fe、Al、Mg、Mn、Ti、Ni、Cr、Cu、Zn、Li的含量都降到≤0.5mmol/L。
5.系统主要设计参数
5.1土建工程：
| 序号 | 名称 | 规格 | 单位 | 数量 | 结构型式 |
| 1 | 调节池 | 24m×10m×6m | 座 | 1 | 钢砼内衬FRP |
| 2 | 中间水池 | 6m×10m×6m | 座 | 1 | 钢砼内衬FRP |
| 3 | 污泥池 | 6m×10m×6m | 座 | 1 | 钢砼内衬FRP |
| 4 | 除油回用水池 | 12m×10m×6m | 座 | 1 | 钢砼内衬FRP |
| 5 | 除油除重回用水池 | 12m×10m×6m | 座 | 1 | 钢砼内衬FRP |
| 6 | 污水处理车间 | 60m×18m×9m | 座 | 1 | 钢砼 |
5.2主要设备：
Claims (8)
1.石煤提钒萃余液的资源化处理装置，其特征是其结构包括预处理系统、除油系统、一级除重金属系统、二级除重金属系统；所述萃余液通过预处理系统进水口输入预处理系统，预处理系统的泥饼输出口输出泥饼，预处理系统出水口连接除油系统进水口，除油系统的萃取剂输出口输出分离回收的萃取剂，萃取剂返回钒萃取工序，所述除油系统的第一出水口输出除油回用水，除油系统的第二出水口连接一级除重金属系统，一级除重金属系统的泥饼输出口输出一级除重泥饼，一级除重金属系统的出水口连接二级除重金属系统DHMS2进水口，二级除重金属系统DHMS2的泥饼输出口输出二级除重泥饼，二级除重金属系统DHMS2的出水口输出除油除重回用水；其中萃余液依次通过预处理系统与除油系统送出除油回用水，返回石煤提钒生产的浸出工序；预处理系统分离出预处理泥饼，除油系统分离出回收的萃取剂，萃取剂返回钒萃取工序；当除油回用水在循环回用过程中重金属逐渐累积到较高时，再将除油回用水依次通过一级除重金属系统与二级除重金属系统送出除油除重回用水，返回石煤提钒生产的浸出工序；一级除重金属系统分离出一级除重泥饼，二级除重金属系统分离出二级除重泥饼；达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的；
所述的一级除重金属系统，其结构包括一级石灰投加装置、一级反应池、一级压滤机与一级压滤水泵；其中除油回用水接至一级反应池的进水口，一级石灰投加装置的出药口与一级反应池的进药口相接，一级反应池的出水口通过一级压滤水泵与一级压滤机的进水口相接，一级压滤机的出泥口送出一级除重泥饼，一级压滤机的出水口送出一级除重出水；
所述的二级除重金属系统，其结构包括二级石灰投加装置、二级反应池、二级压滤机、斜管沉淀池、硫酸投加装置、除油除重回用水箱、二级压滤水泵、污泥回流泵与除油除重回用水泵；其中一级除重出水接至二级反应池的进水口，二级石灰投加装置的出药口与二级反应池的进药口相接，二级反应池的出水口通过二级压滤水泵与二级压滤机的进水口相接，二级压滤机的出泥口送出二级除重泥饼，二级压滤机的出水口与斜管沉淀池的进水口相接，斜管沉淀池的出泥口通过污泥回流泵与二级反应池的回流进口相接，斜管沉淀池的出水口与除油除重回用水箱的进水口相接，硫酸投加装置也与除油除重回用水箱RCWT的进水口相接，除油除重回用水箱的出水口通过除油除重回用水泵送出除油除重回用水，返回石煤提钒生产的浸出工序。
2.根据权利要求1所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置，其特征是所述的预处理系统，其结构包括调节池、自清洗过滤器、超滤、污泥池、板框压滤机、中间水箱、原水泵、污泥泵、中间水泵、超滤反洗泵；其中萃余液接至调节池的进水口，调节池的出水口依次通过原水泵、自清洗过滤器、超滤接至中间水箱的进水口，中间水箱的1#出水口通过中间水泵送出预处理出水；中间水箱的2#出水口通过超滤反洗泵与超滤的反洗水进口相接，自清洗过滤器的反洗水出口接至污泥池的1#进水口，超滤的反洗水出口接至污泥池的2#进水口，污泥池的出水口通过污泥泵与板框压滤机的进泥口相接，板框压滤机的滤液出口接至调节池的滤液回流口，板框压滤机的污泥出口送出预处理泥饼。
3.根据权利要求1所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置，其特征是所述的除油系统，其结构包括萃取剂分离装置、萃取剂回收池、除油回用水池、萃取剂泵、除油回用水泵；其中预处理出水依次通过萃取剂分离装置、除油回用水池与除油回用水泵送出除油回用水，返回石煤提钒生产的浸出工序；萃取剂分离装置的出油口通过萃取剂回收池与萃取剂泵送出回收的萃取剂，萃取剂返回钒萃取工序。
4.如权利要求1所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置的处理方法，其特征是包括如下步骤：
1）通过预处理系统，将萃余液的悬浮物含量降低到≤0.1mg/L；
2）通过除油系统，将预处理后的萃余液中的油含量降低到≤0.01%，有效的回收萃取剂；
3）通过一级除重金属系统，将除油后的萃余液的pH值调到4.5～6，使得萃余液中的Fe含量降低到≤56mg/L；
4）通过二级除重金属系统，将一级除重出水的pH值调到7.5～8.5，使得萃余液中的Al含量降低到≤4.5mg/L，Fe含量进一步降低到≤14mg/L，再将其pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序。
5.根据权利要求4所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置的处理方法，其特征是所述步骤1）通过预处理系统，具体是利用调节池对萃余液进行水质与水量的均衡，利用自清洗过滤器进行粗过滤，利用超滤进行深度过滤，有效去除萃余液中的悬浮物，使得预处理出水的粒径≤100μm，悬浮物含量从10～200mg/L降低到≤0.1mg/L。
6.根据权利要求4所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置的处理方法，其特征是所述步骤2）通过除油系统，具体是利用萃取剂分离装置进行高速离心分离，高速离心机的转速为1000～5000转/分钟，将预处理后的萃余液中的萃取剂含量从0.1～1%降低到≤0.01%，即1000～10000mg/L，萃取剂的含水率≤0.1%，即100mg/L，萃取剂的回收率达到90～99%，有效回收萃取剂。
7.根据权利要求4所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置的处理方法，其特征是所述步骤3）通过一级除重金属系统，具体是利用投加石灰将除油后萃余液的pH值从1.0～2.5调到4.5～6，经反应、压滤去除萃余液中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从2000～8500mg/L降低到≤56mg/L，Fe的去除率达到97.2～99.3%。
8.根据权利要求4所述的石煤提钒萃余液的资源化处理装置的处理方法，其特征是所述步骤4）通过二级除重金属系统，具体是利用投加石灰将一级除重出水的pH值从4.5～6调到7.5～8.5，经反应、压滤、沉淀去除萃余液中的Al，使得萃余液中的Al含量从2000～9000mg/L降低到≤4.5mg/L，Al的去除率达到99.78～99.95%，同时进一步去除一次除重出水中的Fe，使得萃余液中的Fe含量从56mg/L降低到≤14mg/L，Fe的去除率为75%；再利用投加硫酸将二级除重后萃余液的pH值回调到1.5～2.5，将除油除重回用水返回提钒的浸出工序，达到回收萃取剂，并循环利用水资源的目的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011467666.XA CN112575186B (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011467666.XA CN112575186B (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112575186A CN112575186A (zh) | 2021-03-30 |
| CN112575186B true CN112575186B (zh) | 2024-06-14 |
Family
ID=75134900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011467666.XA Active CN112575186B (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112575186B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106904784A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-06-30 | 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 | 一种稀土钠皂萃余液的资源化处理工艺 |
| CN109368845A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-22 | 浙江新环环保科技有限公司 | 一种废水处理系统及处理工艺 |
| WO2020041458A1 (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Evoqua Water Technologies Llc | Methods and systems for treating phosphogypsum-containing water |
| CN214735994U (zh) * | 2020-12-14 | 2021-11-16 | 江苏卓博环保科技有限公司 | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101891280B (zh) * | 2010-05-14 | 2011-12-21 | 江西金达莱环保研发中心有限公司 | 一种处理重金属废水化学沉淀后的固液分离系统以及处理方法 |
| CN103771630A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-07 | 杭州双博环保科技有限公司 | 一种矿山酸性重金属废水处理及回用工艺 |
| CN104711430A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-17 | 紫阳县广润煤炭实业有限公司 | 一种以石煤为原料制备钒制品的生产方法 |
| CN105692959B (zh) * | 2016-03-01 | 2019-05-14 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种低污泥产生量的脱硫废水处理装置及方法 |
| CN107043192A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-15 | 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 | 一种稀土氨皂萃余液的综合处理方法 |
| CN107902824B (zh) * | 2017-10-30 | 2020-06-02 | 华中科技大学 | 一种利用lng冷能的污水处理系统 |
-
2020
- 2020-12-14 CN CN202011467666.XA patent/CN112575186B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106904784A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-06-30 | 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 | 一种稀土钠皂萃余液的资源化处理工艺 |
| WO2020041458A1 (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Evoqua Water Technologies Llc | Methods and systems for treating phosphogypsum-containing water |
| CN109368845A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-22 | 浙江新环环保科技有限公司 | 一种废水处理系统及处理工艺 |
| CN214735994U (zh) * | 2020-12-14 | 2021-11-16 | 江苏卓博环保科技有限公司 | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112575186A (zh) | 2021-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101497458B (zh) | 一种利用线路板退锡废水制备锡酸钠的方法 | |
| US20200039838A1 (en) | System for extracting vanadium from leaching solution containing vanadium chromium silicon and for preparing vanadium pentoxide and processing method therefor | |
| CN111455172B (zh) | 一种废水自循环的复杂钼矿高效利用的方法 | |
| CN105296753B (zh) | 氧化镍矿酸浸液中钴、镍、镁的分离方法 | |
| CN103755075B (zh) | 一种处理碳化硅酸性废水的工艺方法 | |
| CN111004920A (zh) | 一种从独居石优溶渣中冶炼分离铀、钍及稀土的方法 | |
| CN214735994U (zh) | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置 | |
| CN110921887A (zh) | 电镀废水资源化处理方法 | |
| CN102226236B (zh) | 全面综合回收红土镍矿各组分为产品的湿法冶金方法 | |
| CN101712491A (zh) | 含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法 | |
| CN112575186B (zh) | 石煤提钒萃余液的资源化处理装置及处理方法 | |
| CN102319717A (zh) | 一种磷尾矿干排处理方法 | |
| CN106480311A (zh) | 一种铀浸出矿浆固液分离方法 | |
| CN105671324A (zh) | 从富铼渣中制备铼酸铵的方法 | |
| CN115108673B (zh) | 一种氧化法生产磷酸铁母液资源化处理的工艺 | |
| CN1686842A (zh) | 从钽铌矿冶炼萃取残液制取氟硅酸钠的工艺 | |
| CN110714128B (zh) | 处理沉钴溶液的方法 | |
| CN102249298B (zh) | 基于TiAl金属间化合物多孔材料的TiCl4生产系统及过滤设备 | |
| CN110747353B (zh) | 处理沉镍溶液的方法 | |
| CN110066080B (zh) | 一种铝型材加工中污泥回收利用工艺 | |
| CN106745109A (zh) | 酸浸工艺提炼钴镍所产生废液的处理方法 | |
| CN106048227B (zh) | 一种高效回收含钒底流渣中钒的方法 | |
| CN115074527B (zh) | 铜锌混合矿的处理方法 | |
| CN115704065B (zh) | 一种从反萃取三相絮凝物中分离回收铀钼的方法 | |
| CN115874064B (zh) | 一种从废杂铜阳极板电解产生的阳极泥中回收铜的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |