CN115925066A - 一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：A.取仲钨酸铵车间的外排废水，在pH为9下加入钛白白石膏，搅拌60分钟；B.调节pH为7～7.5，过滤，滤液检测达标后排放。本发明采用工业石膏除氟、砷能够取代传统除氟、砷药剂，降低除氟、砷成本；本发明不仅除氟、砷效果好，产生的渣量也少，进一步降低废渣的处理成本。
Description
技术领域
本发明属于硫酸法钛白生产技术领域，具体涉及一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法。
背景技术
随着中国钨产业的不断发展，钨资源越来越少，As、F等元素伴随主要元素W被开发出来，进入后段的处理工序，产生砷氟废水。As主要以砷酸根和亚砷酸根离子的形态存在。As化合物是致癌物，三价砷毒性最大，例如砒霜(As2O3)。慢性砷中毒主要是通过饮食进入消化系统，使人食欲不振、腹泻和便泌交替进行、消化不良、肝肿大甚至发生肝硬化。F是人体必需的微量元素之一，适量的F有益于人体健康，过多会引起氟中毒，如氟斑牙与氟骨症及其他疾病，甚至会诱发肿瘤。
氟和砷在钨酸钠溶液中含量为几十到几百ppm，这些杂质大部分留在钨酸钠溶液上离子交换柱后的交后液中，而交后液是仲钨酸铵车间外排废水的主要构成，仲钨酸铵车间外排废水必须经过除氟、砷，将氟含量降到20ppm以下，将砷含量降到0.5ppm以下才能达标排放。
传统的仲钨酸铵车间外排废水处理方法包括以下步骤：1、加入工业硫酸调pH到2；2、加入外购除氟剂除氟；3、加入七水亚铁除砷；4、用石灰粉调节废水pH值在6.5～9；5、压滤处理后物料，渣按危废管理处置，滤液达标排放。由于废水成份复杂多变，往往难于一次性将氟降低至小于20ppm的标准，需反复加药，步骤繁琐；且目前使用的除氟药剂昂贵，导致费用达到300元/吨产品，成本太高，经济性差。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，能够解决现有技术除氟、砷成本高、效果不佳的问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间的外排废水，在pH为9下加入工业石膏，搅拌60分钟；
B.调节pH为7～7.5，过滤，滤液检测达标后排放。
进一步，所述仲钨酸铵车间的外排废水为碱法或磷盐分解钨矿生产中产生的碱性交后液，包含钨酸钠溶液离子交换的交后液和调酸池低浓度钨回收的交后液的混合液。
进一步，搅拌转速为搅拌强度以加入的钛白白石膏不至于沉底即可。
进一步，步骤A和B中，用工业硫酸调节pH值。
进一步，所述工业硫酸质量浓度为98％。
进一步，步骤B中，钛白白石膏中三氧化硫含量为40％。
进一步，步骤B中，钛石膏加入前用水搅散。
进一步，钛石膏与水的料液比为0.5～1:5～15，单位：克:毫升。
进一步，步骤B中，钛石膏的加入量为1～3克/升。
进一步，步骤D中，过滤后的滤渣按危废管理。
本发明反应方程式如下：
①2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+H2O；
②Na2WO4+CaSO4＝CaWO4↓+Na2SO4；
③CaSO4+2NaF＝CaF2↓+Na2SO4；
④3CaSO4+2Na3As2O4＝Ca3(As2O4)2↓+3Na2SO4。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过先将废水的pH值调到9，加入工业石膏能够与废水中的钨、氟、砷反应，生成沉淀，从而可通过过滤去除溶液中的钨、氟、砷，再将pH值调到中性即可达标排放。本发明在该pH值为9下，除砷、氟的能够达到最佳平衡点，不仅除氟、砷效果好，产生的渣量也少，能够降低废渣的处理成本；采用工业石膏除氟、砷能够取代传统除氟、砷药剂，降低除氟、砷成本。
本发明的除氟、砷方法操作简单，减少了添加药剂的种类，产生的废水废渣约为50公斤/tAPT，少于传统的处理方法(300公斤)，而且节约了石灰、七水亚铁药剂费用。工业副产品石膏每吨在200元左右，石灰粉800元/t，硫酸500元/t，本方法药剂成本约为200元/t。而市售除氟剂价格在2500元/吨，七水亚铁300元/t，石灰粉800元/t，传统的处理总药剂成本在310元/t。故本发明可以节约废水处理药剂费110元/吨APT左右，减少危废量250公斤，节约处置费150元/吨APT，合计减少成本260元/吨APT。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间的外排废水500毫升，测其pH值12，含氟0.06克/升，含砷为0.003克/升；在搅拌状态下，用工业硫酸调节pH为9；取0.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏加5毫升水浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.向废水中加入工业硫酸，调节pH为7；过滤，滤液检测达标后排放；滤渣按危废管理。
实施例2
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间的外排废水500毫升，测其pH值为12，含氟0.19克/升，含砷为0.01克/升；取1.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏加15毫升水浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.向废水中加入工业硫酸，调节pH为7.5；过滤，滤液检测达标后排放；滤渣按危废管理。
实施例3
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间的外排废水500毫升，测其pH值为11.0，含氟为0.09克/升，含砷为0.01克/升；在搅拌状态下，用工业硫酸调节pH为9；取1克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏加10毫升水浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.向废水中加入工业硫酸，调节pH为7.2；过滤，滤液检测达标后排放；滤渣按危废管理。
对比例1
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间外排废水500毫升，测其pH为12，含氟0.19克/升，含砷0.003克/升；在搅拌状态下，加入2.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏，搅拌60分钟；
B.用工业硫酸调节pH值到7.2，取样过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例2
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间外排废水500亳升，测其pH为12，含氟0.19克/升，含砷0.003克/升；在搅拌状态下用工业硫酸调节pH值到7；加入1.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏，搅拌60分钟；过滤，测滤液含氟40ppm；
B.滤液再补加2.5克上述钛白白石膏，搅拌30分钟，过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例3
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间外排废水500毫升，测其pH为12.5，含氟113ppm，含砷5ppm；在搅拌状态下用工业硫酸调pH到9.5；取1.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏加10毫升水浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.用工业硫酸调pH到7.3，过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例4
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取500毫升仲钨酸铵车间外排废水，测其pH为12.5，含氟113ppm，含砷5ppm；在搅拌状态下用工业硫酸调节pH值到8；取1.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏加10毫升水浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.用工业硫酸调pH到7.3，过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例5
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取500毫升仲钨酸铵车间外排废水，测其pH为12.5，含氟113ppm，含砷5ppm；在搅拌状态下用工业硫酸调节pH值到8；取2.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏加10毫升水浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.用工业硫酸调pH到7.3，过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例6
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取500毫升仲钨酸铵车间的外排废水，测其pH为12.5，含氟113ppm，含砷5ppm；在搅拌状态下用工业酸调节pH到6；取1.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏，用10毫升浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.用石灰粉调节pH到7；过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例7
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取500毫升仲钨酸铵车间的外排废水，测其pH为12.5，含氟113ppm，含砷5ppm；在搅拌状态下用工业酸调节pH到3；取1.5克三氧化硫含量为40％的钛白白石膏，用10毫升浸润搅散，然后加入废水中，搅拌60分钟；
B.用石灰粉调节pH到7；过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例8
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取500毫升仲钨酸铵车间的外排废水，测其pH为12，含氟0.19克/升，含砷0.003克/升；在搅拌状态下用工业酸调节pH到2；加入0.15克市售除氟剂，反应20分钟后加1克七水亚铁，反应20分钟；
B.用石灰粉调节pH到8，搅拌30分钟，加入絮凝剂PAM；过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
对比例9
一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，包括以下步骤：
A.取500毫升仲钨酸铵车间的外排废水，测其pH为12，含氟0.19克/升，含砷0.003克/升；在搅拌状态下用工业酸调节pH到2；加入0.25克市售除氟剂，反应20分钟后加1克七水亚铁，反应20分钟；
B.用石灰粉调节pH到8，搅拌30分钟，加入絮凝剂PAM；过滤，测滤液含氟、含砷量；滤渣称重。
实验分析
分别检测实施例1～3、对比例1～7中滤液氟、砷含量；氟、砷含量达标者称量滤渣重量，结果如下表所示。
由上表可知，采用本发明的除氟、砷方法，滤液氟、砷含量均能够达到排放标准；滤渣重量均在0.3g以下，处理成本较低。
对比例1废水未调节pH值，直接在pH为12下加入钛白白石膏进行反应，即使加入过量的钛白白石膏也未能将氟含量降到标准以下。
对比例2，将废水pH值调节到7，再加入钛白白石膏进行反应，氟含量不能达标，需要再次补充钛白白石膏反应一定时间后氟含量才达标，但砷含量仍不达标；可见，将废水pH值调节到7，石膏耗用量大，渣量较大，且末能同时兼顾氟、砷合格排放。
对比例3将废水pH值调节到9.5，再加入与实施例中钛白白石膏用量最大的实施例2等量的钛白白石膏进行反应，氟含量未能达到排放标准。
对比例4将废水pH值调节到8，再加入与实施例中钛白白石膏用量最大的实施例2等量的钛白白石膏进行反应，氟含量未能达到排放标准。
对比例5在对比例4的基础上，加大钛白白石膏用量，氟、砷含量能达到排放标准，但是渣量比较大。
对比例6将废水pH值调节到6，再加入与实施例中钛白白石膏用量最大的实施例2等量的钛白白石膏进行反应，氟、砷含量均未能达到排放标准。
对比例7将废水pH值调节到3，再加入与实施例中钛白白石膏用量最大的实施例2等量的钛白白石膏进行反应，氟含量未能达到排放标准。
对比例8将废水pH值调节到2，再采用市售除氟剂、七水亚铁相结合除氟、砷，氟含量未能达到排放标准。
对比例9在对比例8的基础上，加大市售除氟剂用量，氟、砷含量能达到排放标准，但是渣量较大。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不可限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.取仲钨酸铵车间的外排废水，在pH为9下加入钛白白石膏，搅拌60分钟；
B.调节pH为7～7.5，过滤，滤液检测达标后排放。
2.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：所述仲钨酸铵车间的外排废水为碱法或磷盐分解钨矿生产中产生的碱性交后液，包含钨酸钠溶液离子交换的交后液和调酸池低浓度钨回收的交后液的混合液。
3.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：步骤A中，搅拌强度以加入的钛白白石膏不至于沉底即可。
4.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：步骤A和B中，用工业硫酸调节pH值。
5.根据权利要求3所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：所述工业硫酸质量浓度为98％。
6.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：步骤B中，钛白白石膏中三氧化硫含量为40％。
7.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：步骤B中，钛石膏加入前用水搅散。
8.根据权利要求7所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：钛石膏与水的料液比为0.5～1:5～15，单位：克:毫升。
9.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：步骤B中，钛石膏的加入量为1～3克/升废水。
10.根据权利要求1所述的仲钨酸铵车间外排废水除氟、砷的方法，其特征在于：步骤B中，过滤后的滤渣按危废管理。
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