CN115353226A - 一种失效稀土抛光液的快速收集处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，涉及精细化工技术领域，其工艺过程如下：(一)、曝气；(二)、调酸；(三)、调碱；(四)、无机絮凝；(五)、有机絮凝；(六)、压滤。具有环保、高效、快速、通用，既能满足废渣的收集，又能满足外排水合格排放的要求等特点，适用于对各种玻璃抛光后的失效稀土抛光液进行回收处理。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，特别是一种失效稀土抛光液的快速收集处理工艺。
背景技术
现有技术中，稀土抛光粉主要分为纯铈粉和镧铈粉两大类，其广泛应用于TFT、STN、手机盖板、蓝玻璃、光学玻璃等领域，近几年，随着国内需求量的增加，也产生了大量使用后失效的稀土抛光液，如果将这些失效的稀土抛光液直接排放，既会污染环境，又会造成宝贵的稀土资源浪费。
由于稀土抛光粉通常会以浆料的形式进行使用，并且随着稀土抛光粉浆料使用循环次数的增加，浆料中的抛光粉颗粒会不断地磨损，颗粒变细及失去棱角，最终导致失效，不能使用；另外，在使用稀土抛光粉浆料的过程中一般会添加分散剂、悬浮剂等，以便保证抛光粉浆料研磨时的分散性和均匀性。因此，失效后的抛光粉浆料中的抛光粉通常是粒度小、并且以悬浮分散的形式存在于废水当中(即：失效稀土抛光液)，难以沉降或沉降时间过长。
一些企业试图通过板框压滤或多级沉淀池，将失效稀土抛光液进行固液分离及沉降处理，但因研磨后的粉较细，且分散性较好，易穿滤，难以沉降，常常导致废水外排后悬浮物超标，颜色异常。
中国专利(专利申请号为201610939575.9)公开的“抛光废水的处理方法及抛光废水处理系统”，抛光废水中包括二氧化铈及钠盐悬浮剂，抛光废水的处理方法包括以下步骤：向所述抛光废水中加入强碱破坏所述抛光废水的悬浮特性得到中间液体；向所述中间液体中加入絮凝剂进行絮凝处理得到反应液，所述絮凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；及对所述反应液进行沉淀处理。在抛光废水中通过投加强碱，强碱可以与抛光废水中的悬浮剂发生作用破坏悬浮剂的悬浮特性，或者使悬浮剂溶解于碱性环境中，导致抛光废水中的悬浮剂失效，同时破坏其粘稠状态，使抛光废水变得易于沉降，然后投加常用的絮凝剂，通过这种方式，沉淀速率大大提高。
虽然，上述专利方法能够大大提高沉淀的速率，但其仅适用于蓝玻璃类玻璃抛光液的使用。而对于STN、手机盖板、TFT等玻璃使用后的抛光液以及添加了碱性助剂的抛光粉，失效后应用上述专利方法来处理，不但无法实现快速沉淀，反而还会让其悬浮性更好，因此，上述专利方法的应用还存在着一定的局限性，无法通用。
另一中国专利(专利申请号为202011430363.0)公开的“一种玻璃抛光废水处理方法”，包括通过管道依次连通的废水池(1)、反应池(2)以及沉淀池(3)，其特征在于：在沉淀池(3)一侧通过管路依次连通有旋流器(4)、浓缩池(5)、压滤机(6)，所述压滤机(6)排出管与废水池(1)连通。虽然该发明结构简单、使用方便，便于在现有设备上改造，且改造方便，提高废水处理效率，降低药剂使用量药量，降低压滤机工作量，节约生产成本。但对于研磨后的抛光粉粒度更小、且有分散剂存在情况下，上述方法中，细小的滤渣很容易通过滤布，从而大大降低抛光粉的回收率。
发明内容
针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种具备环保、高效、快速、通用等特点的处理工艺，既能满足废渣的收集，又能满足外排水合格排放的要求。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是发明一种失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间5-10min，检测pH值，得曝气浆液，备用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入酸液，调节pH值至2-4，然后，搅拌5-10min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入碱，调节pH值至10-11，然后，搅拌5-10min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入无机絮凝剂，调节pH值至6-9，然后，搅拌5-10min，得无机絮凝浆液，备用；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入有机絮凝剂，其加入量为无机絮凝浆液的0.05-0.1PPM，然后，静置5-10min，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉。
所述曝气步骤中的搅拌时间为8min。
优化地，所述调酸步骤中的搅拌时间为8min，所述调碱步骤中的搅拌时间为8min。
优化地，所述无机絮凝步骤中的搅拌时间为8min。
优化地，所述有机絮凝步骤中的静置为8min。
优化地，所述的酸液为硫酸、硝酸、盐酸中的一种。
优化地，所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。
优化地，所述的无机絮凝剂为硫酸铁、硫酸铝、氯化铁中的一种。
优化地，所述的有机絮凝剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种。
在所述压滤步骤的后面还设置有多级沉淀步骤，即：将排出的滤液经过多级沉淀池沉淀处理，收集各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
本发明的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，先通过曝气，降低其COD作用；其后加酸，营造酸性环境，进而破坏其所含悬浮剂和分散剂的作用，影响颗粒表面的ZETA电位，降低空间位阻，使得其所含的细小颗粒易于沉降；然后加碱，一方面中和过量的酸，另一方面，营造利于无机絮凝的碱性条件；接着加入无机絮凝剂，让其与碱生成会吸附重金属及细小颗粒的胶体；再加入有机絮凝剂，能进一步将原细小的颗粒聚集絮凝，加速颗粒物沉降速度，形成大的片状颗粒，便于后续的板框压滤时，滤液与滤渣易于进行分离，且由于颗粒变大，不易堵塞滤布；加之后续通过静置沉淀并经板框压滤，能够有效分离滤渣和滤液；同时，通过多级沉淀池沉淀，既进一步收集回收沉淀物，也进一步降低外排清液的内含物的含量。
因此，本发明的处理工艺，其操作简单，投入少，与现有同类技术相比，具备环保、高效、快速、通用等特点，其中快速处理的能力，较现有同类技术的处理时间大大缩短，既能有效回收废渣，又能满足外排水符合环保要求。
据测试，本发明的处理工艺相对于现有的同类技术，其整个处理时间(包括前期的曝气、调酸、调碱、无机絮凝和有机絮凝)缩短了30-50％。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。
实施例1：
本实施例的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间8min，并检测其pH值，得曝气浆液，备用；
曝气步骤的目的和作用是：一方面将失效稀土抛光液搅拌均匀，便于pH值的测量，为后面的调酸步骤提供依据，另一方面起到曝气，降低COD作用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入硫酸，调节pH值至3，然后，搅拌8min，得调酸浆液，备用；
调酸步骤的主要目的和作用是：破坏失效稀土抛光液中的悬浮剂和分散剂的作用，酸的加入影响颗粒表面的ZETA电位，降低空间位阻，使得失效稀土抛光液中细小的稀土抛光粉颗粒易于沉降。
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入氢氧化钾，调节pH值至10.5，然后，搅拌5min，得调碱浆液，备用；
调碱步骤的目的和作用是：一方面将调酸浆液在调酸后过量的酸进行中和，让其生成的无机盐附着在失效的抛光颗粒表面，导致其ZETA电位进一步变化，进而使其悬浮性变差；另一方面，营造碱性条件，有利于后续步骤的无机絮凝作用备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入硫酸铝(即：无机絮凝剂)，调节pH值至6，然后，搅拌5min，得无机絮凝浆液，备用；
无机絮凝步骤的目的和作用是：一是调节pH值，二是让硫酸铝与碱反应，生成氢氧化物的胶体，该胶体会吸附重金属及细小颗粒，并让细小的颗粒聚集变大，也就是说，让其初步絮凝；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入羧甲基纤维素(即：有机絮凝剂)，其加入量为无机絮凝浆液的0.05PPM，然后，静置8min，待出现片状沉淀后，得有机絮凝浆液，备用；
有机絮凝步骤的目的和作用是：利用羧甲基纤维素进一步将原细小的颗粒聚集絮凝，加速颗粒物沉降速度，形成大的片状颗粒，便于后续的板框压滤时，使得滤液与滤渣易于进行分离，且由于颗粒变大，不易堵塞滤布；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉；
㈦、多级沉淀：将排出的滤液经过七级沉淀池沉淀处理，收集最后各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
采用多级沉淀池沉淀步骤，其目的：一是进一步回收所排出的滤液中含有的微量的稀土抛光粉颗粒，二是防止由于板框压滤过程中可能会出现的滤布穿滤所导致的滤渣随滤液排出的现象发生。
多级沉淀步骤的设置，根据具体情况，可设置，也可不设置。
利用化学滴定法，分别测试本实施例的原失效稀土抛光液和压滤所排出的滤液以及外排清液中的稀土总量(REO)，对比后，本实施例的稀土含量去除率分别达到了99.1％和99.5％。
实施例2：
本实施例的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间5min，并检测其pH值，得曝气浆液，备用；
曝气步骤的目的和作用是：一方面将失效稀土抛光液搅拌均匀，便于pH值的测量，为后面的调酸步骤提供依据，另一方面起到曝气，降低COD作用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入硫酸，调节pH值至2，然后，搅拌5min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入氢氧化钾，调节pH值至10，然后，搅拌5min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入硫酸铁(即：无机絮凝剂)，调节pH值至6，然后，搅拌5min，得无机絮凝浆液，备用；
无机絮凝步骤的目的和作用是：一是调节pH值，二是让硫酸铁与碱反应，生成氢氧化物的胶体，该胶体会吸附重金属及细小颗粒，并让细小的颗粒聚集变大，也就是说，让其初步絮凝；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入羧甲基纤维素(即：有机絮凝剂)，其加入量为无机絮凝浆液的0.05PPM，然后，静置5min，待出现片状沉淀后，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉；
㈦、多级沉淀：将排出的滤液经过七级沉淀池沉淀处理，收集最后各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
利用化学滴定法，分别测试本实施例的原失效稀土抛光液和压滤所排出的滤液以及外排清液中的稀土总量(REO)，对比后，本实施例的稀土含量去除率分别达到了99.2％和99.5％。
实施例3：
本实施例的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间10min，并检测其pH值，得曝气浆液，备用；
曝气步骤的目的和作用是：一方面将失效稀土抛光液搅拌均匀，便于pH值的测量，为后面的调酸步骤提供依据，另一方面起到曝气，降低COD作用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入盐酸，调节pH值至4，然后，搅拌10min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入氢氧化钾，调节pH值至11，然后，搅拌10min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入硫酸铁(即：无机絮凝剂)，调节pH值至9，然后，搅拌10min，得无机絮凝浆液，备用；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入羧甲基纤维素(即：有机絮凝剂)，其加入量为无机絮凝浆液的0.1PPM，然后，静置1Omin，待出现片状沉淀后，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉；
㈦、多级沉淀：将排出的滤液经过七级沉淀池沉淀处理，收集最后各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
利用化学滴定法，分别测试本实施例的原失效稀土抛光液和压滤所排出的滤液以及外排清液中的稀土总量(REO)，对比后，本实施例的稀土含量去除率分别达到了99.3％和99.5％。
实施例4：
本实施例的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间10min，并检测其pH值，得曝气浆液，备用；
曝气步骤的目的和作用是：一方面将失效稀土抛光液搅拌均匀，便于pH值的测量，为后面的调酸步骤提供依据，另一方面起到曝气，降低COD作用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入盐酸，调节pH值至2.4，然后，搅拌5min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入氢氧化钠，调节pH值至10.5，然后，搅拌10min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入硫酸铝(即：无机絮凝剂)，调节pH值至7，然后，搅拌10min，得无机絮凝浆液，备用；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入羧甲基纤维素钠(即：有机絮凝剂)，其加入量为无机絮凝浆液的0.1PPM，然后，静置5min，待出现片状沉淀后，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉；
㈦、多级沉淀：将排出的滤液经过七级沉淀池沉淀处理，收集最后各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
利用化学滴定法，分别测试本实施例的原失效稀土抛光液和压滤所排出的滤液以及外排清液中的稀土总量(REO)，对比后，本实施例的稀土含量去除率分别达到了99.2％和99.5％。
实施例5：
本实施例的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间5min，并检测其pH值，得曝气浆液，备用；
曝气步骤的目的和作用是：一方面将失效稀土抛光液搅拌均匀，便于pH值的测量，为后面的调酸步骤提供依据，另一方面起到曝气，降低COD作用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入硝酸，调节pH值至3.5，然后，搅拌7min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入氢氧化钠，调节pH值至10.3，然后，搅拌5min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入氯化铁(即：无机絮凝剂)，调节pH值至6.5，然后，搅拌5min，得无机絮凝浆液，备用；
无机絮凝步骤的目的和作用是：一是调节pH值，二是让氯化铁与碱反应，生成氢氧化物的胶体，该胶体会吸附重金属及细小颗粒，并让细小的颗粒聚集变大，也就是说，让其初步絮凝；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入羧甲基纤维素钠(即：有机絮凝剂)，其加入量为无机絮凝浆液的0.07PPM，然后，静置9min，待出现片状沉淀后，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉；
㈦、多级沉淀：将排出的滤液经过七级沉淀池沉淀处理，收集最后各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
利用化学滴定法，分别测试本实施例的原失效稀土抛光液和压滤所排出的滤液以及外排清液中的稀土总量(REO)，对比后，本实施例的稀土含量去除率分别达到了99.3％和99.5％。
实施例6：
本实施例的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间10min，并检测其pH值，得曝气浆液，备用；
曝气步骤的目的和作用是：一方面将失效稀土抛光液搅拌均匀，便于pH值的测量，为后面的调酸步骤提供依据，另一方面起到曝气，降低COD作用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入硝酸，调节pH值至2.8，然后，搅拌5min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入氢氧化钠，调节pH值至10.6，然后，搅拌5min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入硫酸铁(即：无机絮凝剂)，调节pH值至6.5，然后，搅拌10min，得无机絮凝浆液，备用；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入羧甲基纤维素钠(即：有机絮凝剂)，其加入量为无机絮凝浆液的0.07PPM，然后，静置8min，待出现片状沉淀后，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉；
㈦、多级沉淀：将排出的滤液经过七级沉淀池沉淀处理，收集最后各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
利用化学滴定法，分别测试本实施例的原失效稀土抛光液和压滤所排出的滤液以及外排清液中的稀土总量(REO)，对比后，本实施例的稀土含量去除率分别达到了99.3％和99.5％。
本发明的失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，适用于对各种玻璃抛光后的失效稀土抛光液进行回收处理。
Claims (10)
1.一种失效稀土抛光液的快速收集处理工艺，其特征在于，工艺过程如下：
(一)、曝气：将失效稀土抛光液加入反应罐中，通入压缩空气进行搅拌，搅拌时间5-10min，检测pH值，得曝气浆液，备用；
(二)、调酸：向备用的曝气浆液中搅拌加入酸液，调节pH值至2-4，然后，搅拌5-10min，得调酸浆液，备用；
(三)、调碱：向备用的调酸浆液中搅拌加入碱，调节pH值至10-11，然后，搅拌5-10min，得调碱浆液，备用；
(四)、无机絮凝：向备用的调碱浆液中搅拌加入无机絮凝剂，调节pH值至6-9，然后，搅拌5-10min，得无机絮凝浆液，备用；
(五)、有机絮凝：向备用的无机絮凝浆液中搅拌加入有机絮凝剂，其加入量为无机絮凝浆液的0.05-0.1PPM，然后，静置5-10min，得有机絮凝浆液，备用；
(六)、压滤：将备用的有机絮凝浆液经板框压滤，分别收集滤渣和排出的滤液，所得的滤渣即为回收的废稀土抛光粉。
2.根据权利要求1所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述曝气步骤中的搅拌时间为8min。
3.根据权利要求1所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述调酸步骤中的搅拌时间为8min，所述调碱步骤中的搅拌时间为8min。
4.根据权利要求1所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述无机絮凝步骤中的搅拌时间为8min。
5.根据权利要求1所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述有机絮凝步骤中的静置为8min。
6.根据权利要求1-5中任一项所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述的酸液为硫酸、硝酸、盐酸中的一种。
7.根据权利要求1-5中任一项所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。
8.根据权利要求1-5中任一项所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述的无机絮凝剂为硫酸铁、硫酸铝、氯化铁中的一种。
9.根据权利要求1-5中任一项所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：所述的有机絮凝剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种。
10.根据权利要求1所述失效稀土抛光液的处理工艺，其特征在于：在所述压滤步骤的后面还设置有多级沉淀步骤，即：将排出的滤液经过多级沉淀池沉淀处理，收集各级沉淀池里的沉淀渣、并与滤渣合并、干燥，即得全回收废稀土抛光粉；沉淀池里的清液外排至污水站。
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