CN117658363A - 一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法 - Google Patents
一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117658363A CN117658363A CN202311667004.0A CN202311667004A CN117658363A CN 117658363 A CN117658363 A CN 117658363A CN 202311667004 A CN202311667004 A CN 202311667004A CN 117658363 A CN117658363 A CN 117658363A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank
- unit
- reverse osmosis
- waste liquid
- acid
- 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.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 100
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 93
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims abstract description 80
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 54
- 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 claims abstract description 33
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 130
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 100
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 96
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 96
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 66
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 44
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 42
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 34
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 19
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 18
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 17
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 16
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 16
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 14
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 9
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 8
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical group [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical group [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 aluminum ion Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法。本发明通过引入预酸洗系统对废酸进行了二次利用，减少了石墨纯化过程中酸洗用酸量，提高了酸液的使用效率，从而降低了石墨纯化过程的成本，显著增强了整体的经济性。本发明还引入氟硅酸钠生产线，有效地实现了废水中残留的氟硅酸和氟硅酸盐的资源化利用，不仅能够有效降低后续水处理过程中试剂的运营成本，而且生产的氟硅酸钠能够外售提高经济效益。采用蒸发结晶系统对废水中有价值的盐分进行了结晶回收。这样获得的结晶盐可以进一步用作其他产品的原材料。利用本发明提供的处理系统对石墨纯化废液进行处理能够将废酸、废水资源化重复利用，实现零排放。
Description
技术领域
本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法。
背景技术
随着工业的不断发展，具有广泛应用的石墨材料的需求不断增加。在对天然石墨进行纯化过程中会使用氢氟酸、硝酸和盐酸按一定顺序和比例对石墨进行酸洗从而产生大量废酸；酸洗后又需对石墨进行水洗，以去除其中的残酸，这一过程又导致产生大量的含酸洗涤废水，这些废水产生量大，成分复杂，且酸性较高。如果石墨纯化产生的废液不经处理或仅经简单处理就直接排放会严重污染环境。
目前处理石墨纯化产生废液的方法主要是将这些废液统一收集输送至废水处理系统进行处理。然而，由于生产过程中酸的过量使用，酸洗废水中存在大量未经利用的酸，直接进入废水处理过程不仅增加了处理的难度和成本(如药剂成本和污泥处理成本)，还造成酸、水资源的严重浪费。
因此，开发一种能够使石墨纯化工艺产生的废液得到妥善处置的同时实现废酸、废水的资源化利用，废水零排放的清洁生产工艺，是石墨纯化产业亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法，利用本发明提供的处理系统对石墨纯化废液进行处理能够将废酸、废水资源化重复利用。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨纯化废液处理系统，包括依次连通的氢氟酸预酸洗单元1和氟硅酸钠生产单元2；
依次连通的硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3、第一中和沉淀池4、第一软化沉淀池5、过滤单元6和蒸发结晶单元7；
所述第一中和沉淀池4进口还和所述氟硅酸钠生产单元2连通；
所述第一中和沉淀池4的沉淀出口和第一软化沉淀池5的沉淀出口连接有污泥池8；所述污泥池连接有固液分离单元9。
优选的，还包括依次连通的废水pH值调节池10、第二中和沉淀池11、第二软化沉淀池12、V型过滤池13、滤池产水池14、超滤单元15、一级反渗透单元16、二级反渗透单元17和储水箱18；
所述一级反渗透单元16的浓水出口依次连通浓水箱19、两级反渗透单元20和第三软化沉淀池21；所述两级反渗透单元20的浓水出口与二级反渗透单元17进口连通，所述二级反渗透单元17浓水出口与超滤单元15的进口连通；
所述第二中和沉淀池11、第二软化沉淀池12和第三软化沉淀池21的沉淀出口与污泥池8连通；
所述第三软化沉淀池21的上清液出口与蒸发结晶单元7连通。
优选的，所述过滤单元6为多介质过滤器；
所述固液分离单元9为板框压滤机。
本发明还提供了利用上述技术方案所述废液处理系统对石墨纯化废液进行处理的方法，包括以下步骤：
将氢氟酸废液通入氢氟酸预酸洗单元1对石墨进行氢氟酸预酸洗，分别得到氢氟酸预酸洗的石墨和预酸洗后氢氟酸废液；
将所述预酸洗后氢氟酸废液通入氟硅酸钠生产单元2，分别得到氟硅酸钠和第一废水；
将硝酸/盐酸混酸废液通入硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3对氢氟酸酸洗的石墨进行硝酸/盐酸混酸预酸洗，分别得到预酸洗的石墨和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液；
将所述第一废水和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液通入第一中和沉淀池4和第一含钙物质混合进行第一沉淀反应，分别得到第一污泥和第一上清液；
将所述第一上清液通入第一软化沉淀池5进行第一软化，分别得到第二污泥和第二上清液；
将第二上清液通入过滤单元6进行过滤，得到液相；
将所述液相通入蒸发结晶单元7进行蒸发结晶，得到结晶盐；
分别将所述第一污泥和第二污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。
优选的，还包括以下步骤：
将洗涤废水通入废水pH值调节池10和碱性物质混合进行pH值调节后转移至第二中和沉淀池11和第二含钙物质混合进行第二沉淀反应，分别得到第三污泥和第三上清液；
将所述第三上清液通入第二软化沉淀池12进行第二软化，分别得到第四污泥和第四上清液；
将所述第四上清液通入V型过滤池13过滤得到滤池产水；
将所述滤池产水依次进行超滤、一级反渗透和二级反渗透，得到回用水；
将一级反渗透得到的浓水进行两级反渗透，分别得到两级反渗透浓水和两级反渗透淡水；
将所述两级反渗透浓水第三软化后进行蒸发结晶。
优选的，还包括以下步骤：
将两级反渗透淡水通入二级反渗透单元17进行二级反渗透；
将二级反渗透的浓水返回进行超滤；
分别将第三污泥、第四污泥和第三软化后污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。
优选的，所述第一含钙物质和第二含钙物质独立的包括石灰和/或氯化钙。
优选的，所述第一软化、第二软化和第三软化用软化剂独立的包括石灰、碳酸钠或烧碱。
优选的，所述氢氟酸预酸洗后还包括：将氢氟酸预酸洗后体系进行过滤。
优选的，所述硝酸/盐酸混酸预酸洗后还包括：将硝酸/盐酸混酸预酸洗后体系进行过滤。
本发明提供了一种石墨纯化废液处理系统，包括依次连通的氢氟酸预酸洗单元1和氟硅酸钠生产单元2；依次连通的硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3、第一中和沉淀池4、第一软化沉淀池5、过滤单元6和蒸发结晶单元7；所述第一中和沉淀池4进口还和所述氟硅酸钠生产单元2连通；所述第一中和沉淀池4的沉淀出口和第一软化沉淀池5的沉淀出口连接有污泥池8；所述污泥池连接有固液分离单元9。本发明通过引入预酸洗系统对废酸进行了二次利用，减少了石墨纯化过程中酸洗用酸量(降低30～50％)，大幅提高了酸液的使用效率，从而降低了石墨纯化过程的成本，显著增强了整体的经济性。本发明还引入氟硅酸钠生产线，有效地实现了废水中残留的氟硅酸和氟硅酸盐的资源化利用，从而有效地降低了后续水处理过程中试剂的运营成本。此外，采用了蒸发结晶系统对废水中有价值的盐分进行了结晶回收。这样获得的结晶盐可以进一步用作其他产品的原材料。利用本发明提供的处理系统对石墨纯化废液进行处理能够将废酸、废水资源化重复利用，实现零排放。
附图说明
图1为本发明提供的石墨纯化废液处理系统的结构示意图；
图2为实施例采用的石墨纯化废液处理系统的结构示意图；
其中1为氢氟酸预酸洗单元，2为氟硅酸钠生产单元，3为硝酸/盐酸混酸预酸洗单元，4为第一中和沉淀池，5为第一软化沉淀池，6为过滤单元，7为蒸发结晶单元，8为污泥池，9为固液分离单元，10为废水pH值调节池，11为第二中和沉淀池，12为第二软化沉淀池，13为V型过滤池，14为滤池产水池，15为超滤单元，16为一级反渗透单元，17为二级反渗透单元，18为储水箱，19为浓水箱，20为两级反渗透单元，21为第三软化沉淀池；
图3为实施例中对石墨进行纯化的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种石墨纯化废液处理系统，包括依次连通的氢氟酸预酸洗单元1和氟硅酸钠生产单元2；
依次连通的硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3、第一中和沉淀池4、第一软化沉淀池5、过滤单元6和蒸发结晶单元7；
所述第一中和沉淀池4进口还和所述氟硅酸钠生产单元2连通；
所述第一中和沉淀池4的沉淀出口和第一软化沉淀池5的沉淀出口连接有污泥池8；所述污泥池连接有固液分离单元9。
本发明提供石墨纯化废液处理系统，包括依次连通的氢氟酸预酸洗单元1和氟硅酸钠生产单元2。作为本发明的一个实施例，所述氢氟酸预酸洗单元1连接有过滤器。本发明以氢氟酸废液为原料利用氢氟酸预酸洗单元1对石墨进行氢氟酸预酸洗，利用过滤器过滤；氢氟酸预酸洗后废液中主要为氟硅酸，以氢氟酸预酸洗后废液为原料在氟硅酸钠生产单元2中制备氟硅酸钠，使氢氟酸废液资源化。本发明制备得到的氟硅酸钠可以外销，提高了经济效益。
本发明提供石墨纯化废液处理系统，包括依次连通的硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3、第一中和沉淀池4、第一软化沉淀池5、过滤单元6和蒸发结晶单元7。作为本发明的一个实施例，所述硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3连接有过滤器。作为本发明的一个实施例，所述第一软化沉淀池5为高效澄清器。作为本发明的一个实施例，所述过滤单元6为多介质过滤器。作为本发明的一个实施例，所述蒸发结晶单元7为蒸汽压缩系统(MVR)。
作为本发明的一个实施例，所述第一中和沉淀池4的出水口与第一软化沉淀池5的进水口通过水管连通，所述第一软化池5的出水口和过滤单元6的进水口连通。
作为本发明的一个实施例，所述第一中和沉淀池4进口还和所述氟硅酸钠生产单元2液体出口连通。本发明以硝酸/盐酸混酸废液为原料利用硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3对氢氟酸预酸洗后石墨进行硝酸/盐酸混酸预酸洗后过滤；本发明分别将硝酸/盐酸混酸预酸洗后废液和生产氟硅酸钠后废液转移至第一中和沉淀池4中将废液中残余的氟元素除去；然后再将除去氟元素后的废水进行软化，降低水的硬度；将软化后废水过滤除去悬浮颗粒物；最后进行蒸发结晶，得到混盐结晶进行后处理。
在本发明中，所述第一中和沉淀池4的沉淀出口和第一软化沉淀池5的沉淀出口连接有污泥池8；所述污泥池连接有固液分离单元9。作为本发明的一个实施例，所述固液分离单元9为板框压滤机。
作为本发明的一个实施例，所述石墨纯化废液处理系统还包括依次连通的废水pH值调节池10、第二中和沉淀池11、第二软化沉淀池12、V型过滤池13、滤池产水池14、超滤单元15、一级反渗透单元16、二级反渗透单元17和储水箱18。作为本发明的一个实施例，所述废水pH值调节池10的出水口与第二中和沉淀池11的进水口通过水管相连接，所述第二中和沉淀池11的出水口与第二软化沉淀池12的进水口相连接，所述第二软化沉淀池12的出水口与V型过滤池13进水口通过水管相连接，所述V型过滤池13的出水口与滤池产水池14的进口连接，所述滤池产水池14的出水口与超滤单元15的进水口相连接，所述超滤单元15的出水口与一级反渗透单元16的进水口相连接，所述一级反渗透单元15的淡水出水口与二级反渗透单元16进水口相连接，所述二级反渗透单元17淡水出水口与储水箱18的进水口相连接。本发明将石墨纯化过程中产生的洗涤废水储存于废水pH值调节池10中后续进行pH值的调节。
作为本发明的一个实施例，所述第二软化沉淀池12为高效澄清器。作为本发明的一个实施例，所述V型过滤池13为单层砂滤料结构，所述V型过滤池13用滤砂为石英砂，所述石英砂的平均粒径为1～2mm。本发明对所述一级反渗透单元16使用的反渗透组件无特殊要求，采用本领域常规产品即可。本发明对所述二级反渗透单元17使用的反渗透组件无特殊要求，采用本领域常规产品即可。
本发明将石墨纯化过程中的洗涤废水在pH值调节池10中进行pH值调节，在第二中和沉淀池11中进行沉淀反应除去废水中氟元素，在第二软化沉淀池12中进行软化降低废水的硬度；软化后废水过滤后经过超滤单元15除去水中的杂质，所述杂质包括粒径为1～10μm的有机大分子和胶体。
作为本发明的一个实施例，所述一级反渗透单元16的浓水出口依次连通浓水箱19、两级反渗透单元20和第三软化沉淀池21；所述两级反渗透单元20的浓水出口与二级反渗透单元17进口连通，所述二级反渗透单元17浓水出口与超滤单元15的进口连通。作为本发明的一个实施例，所述一级反渗透单元16的浓水出水口与浓水箱19的进水口相连接，所述浓水箱19的出水口与两级反渗透单元20的进口相连接，所述两级反渗透单元20的淡水出口与二级反渗透单元17的进水口相连接，所述两级反渗透单元的浓水出口与第三软化沉淀池21的进口相连。
作为本发明的一个实施例，所述第三软化沉淀池21为高效澄清器。作为本发明的一个实施例，所述两级反渗透单元20为碟管式反渗透系统；所述两级反渗透单元20的工作压力优选为70～200bar，更优选为100～150bar。
作为本发明的一个实施例，所述第二中和沉淀池11、第二软化沉淀池12和第三软化沉淀池21的沉淀出口与污泥池8连通。
作为本发明的一个实施例，所述第三软化沉淀池21的上清液出口与蒸发结晶单元7连通。
本发明还提供了利用上述技术方案所述废液处理系统对石墨纯化废液进行处理的方法，包括以下步骤：
将氢氟酸废液通入氢氟酸预酸洗单元1对石墨进行氢氟酸预酸洗，分别得到氢氟酸预酸洗的石墨和预酸洗后氢氟酸废液；
将所述预酸洗后氢氟酸废液通入氟硅酸钠生产单元2，分别得到氟硅酸钠和第一废水；
将硝酸/盐酸混酸废液通入硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3对氢氟酸酸洗的石墨进行硝酸/盐酸混酸预酸洗，分别得到预酸洗的石墨和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液；
将所述第一废水和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液通入第一中和沉淀池4和第一含钙物质混合进行第一沉淀反应，分别得到第一污泥和第一上清液；
将所述第一上清液通入第一软化沉淀池5进行第一软化，分别得到第二污泥和第二上清液；
将第二上清液通入过滤单元6进行过滤，得到液相；
将所述液相通入蒸发结晶单元7进行蒸发结晶，得到结晶盐；
分别将所述第一污泥和第二污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。
本发明将氢氟酸废液通入氢氟酸预酸洗单元1对石墨进行氢氟酸预酸洗，分别得到氢氟酸预酸洗的石墨和预酸洗后氢氟酸废液。在本发明中，所述氢氟酸废液优选为对石墨进行氢氟酸酸洗后的洗涤液。在本发明中，所述氢氟酸预酸洗后优选还包括：将氢氟酸预酸洗后体系进行过滤；所述过滤优选为压滤。本发明将氢氟酸预酸洗的石墨进行氢氟酸酸洗，继续进行石墨纯化。
本发明经过预酸洗能够减少氢氟酸酸洗中氢氟酸的用量。
得到预酸洗后氢氟酸废液后，本发明将所述预酸洗后氢氟酸废液通入氟硅酸钠生产单元2，分别得到氟硅酸钠和第一废水。本发明对氟硅酸钠生产单元2无特殊要求，只要能够发应生成氟硅酸钠即可。
在本发明中，所述氟硅酸钠的纯度优选为98.5％以上，符合GB/T23936-2018中一级品标准。
本发明将硝酸/盐酸混酸废液通入硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3对氢氟酸酸洗的石墨进行硝酸/盐酸混酸预酸洗，分别得到预酸洗的石墨和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液。在本发明中，所述硝酸/盐酸混酸废液优选为对石墨进行硝酸/盐酸混酸酸洗后的洗涤液。在本发明中，所述氢氟酸酸洗的石墨为将氢氟酸预酸洗后的石墨进行氢氟酸酸洗的产品。在本发明中，所述酸/盐酸混酸预酸洗后优选还包括：将酸/盐酸混酸预酸洗后体系进行过滤；所述过滤优选为压滤。本发明将酸/盐酸混酸预酸洗的石墨进行酸/盐酸混酸酸洗，继续进行石墨纯化。
得到第一废水和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液后，本发明将所述第一废水和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液通入第一中和沉淀池4和第一含钙物质混合进行第一沉淀反应，分别得到第一污泥和第一上清液。在本发明中，所述第一含钙物质优选包括石灰和/或氯化钙，更优选石灰和氯化钙。在本发明中，所述含钙物质与废液中氟元素反应生成沉淀。
将所述第一上清液通入第一软化沉淀池5进行第一软化，分别得到第二污泥和第二上清液。在本发明中，所述第一软化用软化剂优选包括石灰、碳酸钠或烧碱，更优选为碳酸钠。本发明对所述软化剂的用量无特殊要求，按照本领域常规用量即可。
得到第二上清液后，本发明将第二上清液通入过滤单元6进行过滤，得到液相。本发明对所述过滤无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。
得到液相后，本发明将所述液相通入蒸发结晶单元7进行蒸发结晶，得到结晶盐。本发明对所述蒸发结晶无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。在本发明的实施例中，所述蒸发结晶的温度为35～70℃，蒸汽压缩比为2.5～3，气流吹扫速率为15～40m/s。在本发明中，所述结晶盐中金属阳离子优选为钠离子、钙离子、镁离子或铝离子，所述结晶盐中阴离子优选为氯离子、碳酸根离子或硝酸根离子。
得到第一污泥和第二污泥后，本发明分别将所述第一污泥和第二污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。在本发明中，所述固液分离优选为压滤。本发明优选将泥饼运送至水泥厂作为辅料进行资源化回收。
在本发明中，对石墨纯化废液进行处理的方法优选还包括以下步骤：
将洗涤废水通入废水pH值调节池10和碱性物质混合进行pH值调节后转移至第二中和沉淀池11和第二含钙物质混合进行第二沉淀反应，分别得到第三污泥和第三上清液；
将所述第三上清液通入第二软化沉淀池12进行第二软化，分别得到第四污泥和第四上清液；将所述第四上清液通入V型过滤池13过滤得到滤池产水；
将所述滤池产水依次进行超滤、一级反渗透和二级反渗透，得到回用水；
将一级反渗透得到的浓水进行两级反渗透，分别得到两级反渗透浓水和两级反渗透淡水；
将所述两级反渗透浓水第三软化后进行蒸发结晶。
本发明将洗涤废水通入废水pH值调节池10和碱性物质混合进行pH值调节后转移至第二中和沉淀池11和第二含钙物质混合进行第二沉淀反应，分别得到第三污泥和第三上清液。在本发明中，所述碱性物质优选包括石灰或烧碱，更优选为石灰。在本发明中，所述pH值调节后体系的pH值优选为6～9，更优选为7～8。在本发明中，所述第二含钙物质优选包括石灰和/或氯化钙，更优选石灰和氯化钙。在本发明中，所述含钙物质与废液中氟元素反应生成沉淀。
本发明优选将第三污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。
得到第三上清液后，本发明将所述第三上清液通入第二软化沉淀池12进行第二软化，分别得到第四污泥和第四上清液。在本发明中，所述第二软化用软化剂优选包括石灰、碳酸钠或烧碱，更优选为碳酸钠。本发明对所述软化剂的用量无特殊要求，按照本领域常规用量即可。
本发明将第四污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。
得到第四上清液后，本发明将所述第四上清液通入V型过滤池13过滤得到滤池产水。本发明对所述过滤无特殊要求。
得到滤池产水后，本发明将所述滤池产水依次进行超滤、一级反渗透和二级反渗透，得到回用水。本发明对所述超滤、一级反渗透和二级反渗透无特殊限定。
本发明优选将一级反渗透得到的浓水进行两级反渗透，分别得到两级反渗透浓水和两级反渗透淡水。本发明对所述两级反渗透无特殊要求。本发明优选将所述两级反渗透浓水第三软化后进行蒸发结晶。在本发明中，所述第三软化用软化剂优选包括石灰、碳酸钠或烧碱，更优选为烧碱。本发明对所述软化剂的用量无特殊要求，按照本领域常规用量即可。本发明优选将第三软化后污泥转移至污泥池8后进行固液分离，得到泥饼。
本发明优选将两级反渗透淡水通入二级反渗透单元17进行二级反渗透。本发明优选将二级反渗透的浓水返回进行超滤。
本发明在废酸过程中引入氟硅酸钠生产线，以氢氟酸酸洗废酸为原料，制备具有高商业价值的氟硅酸钠对废酸进行资源化利用。除此以外，预酸洗系统的引入能够有效降低酸洗成本，并且降低后续废酸处理时石灰的投加量，相对降低污泥产生量及处理费用。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
按照图3所示流程示意图对石墨进行纯化，产生氢氟酸废液、硝酸/盐酸混酸废液和洗涤废水。实施例采用图2所示系统对石墨纯化过程中产生的废水进行处理。
实施例1
S1.将氢氟酸酸洗废水通入氢氟酸预酸洗单元1对石墨进行氢氟酸预酸洗，经压滤后产生的预酸洗后氢氟酸废液进入氟硅酸钠生产单元2，分别得到氟硅酸钠和第一废水；将第一废水通入第一中和沉淀池4；将氢氟酸预酸洗后的石墨进行氢氟酸酸洗，得到氢氟酸酸洗的石墨；
S2.将硝酸/盐酸酸洗废水通入硝酸/盐酸混酸预酸洗单元3，对经过氢氟酸酸洗的石墨进行硝酸/盐酸混酸预酸洗，经压滤分别得到预酸洗的石墨和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液，将预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液通入第一中和沉淀池4；
S3.向第一中和沉淀池4中加入石灰和氯化钙进行沉淀反应，将沉淀后上清液通入第一软化沉淀池5中，并加入碳酸钠进行软化；
S4.将软化后上清液通过多介质过滤器6进行过滤后进入到蒸汽压缩系统7进行蒸发结晶(温度为70℃，蒸汽压缩比为2.5，气流吹扫速率为15m/s)，得到结晶盐；
S5.将洗涤废水收集到废水pH值调节池10，加入氢氧化钠调节pH值为8；；
S6.将调节pH值后废水通入第二中和沉淀池11，加入石灰与氯化钙进行沉淀反应，将沉淀后上清液通入第二软化沉淀池12中，并加入碳酸钠进行软化；
S7.将软化后上清液通入V型滤池13进行预过滤后将滤液通入滤池产水池14；
S8.将滤池产水池14中废水通入超滤单元15进行超滤；
S9.将超滤得到出水通入一级反渗透单元16进行一级反渗透，将一级反渗透的浓水出水通入到浓水箱19，将一级反渗透淡水出水通入二级反渗透单元17进行二级反渗透，将二级反渗透淡水出水储存于产水箱，将二级反渗透浓水出水回流至超滤单元15；
S10.将浓水箱19中的浓水通入两级反渗透单元20进行两级反渗透浓缩，将两级反渗透淡水出水通入二级反渗透单元17，将两级反渗透浓水出水通入第三软化沉淀池3软化后将上清液通入蒸汽压缩系统7进行蒸发结晶(温度为70℃，蒸汽压缩比为2.5，气流吹扫速率为15m/s)，得到结晶盐。
S11.将第一中和沉淀池4、第二中和沉淀池11，第一软化沉淀池5、第二软化沉淀池12和第三软化沉淀池产生的污泥转移至污泥池8，经板框压滤机9压滤后，得到泥饼外运处置。
利用本发明提供的处理系统对石墨纯化废液进行处理能够将废酸、废水资源化重复利用，实现零排放。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种石墨纯化废液处理系统，包括依次连通的氢氟酸预酸洗单元(1)和氟硅酸钠生产单元(2)；
依次连通的硝酸/盐酸混酸预酸洗单元(3)、第一中和沉淀池(4)、第一软化沉淀池(5)、过滤单元(6)和蒸发结晶单元(7)；
所述第一中和沉淀池(4)进口还和所述氟硅酸钠生产单元(2)连通；
所述第一中和沉淀池(4)的沉淀出口和第一软化沉淀池(5)的沉淀出口连接有污泥池(8)；所述污泥池连接有固液分离单元(9)。
2.根据权利要求1所述石墨纯化废液处理系统，其特征在于，还包括依次连通的废水pH值调节池(10)、第二中和沉淀池(11)、第二软化沉淀池(12)、V型过滤池(13)、滤池产水池(14)、超滤单元(15)、一级反渗透单元(16)、二级反渗透单元(17)和储水箱(18)；
所述一级反渗透单元(16)的浓水出口依次连通浓水箱(19)、两级反渗透单元(20)和第三软化沉淀池(21)；所述两级反渗透单元(20)的浓水出口与二级反渗透单元(17)进口连通，所述二级反渗透单元(17)浓水出口与超滤单元(15)的进口连通；
所述第二中和沉淀池(11)、第二软化沉淀池(12)和第三软化沉淀池(21)的沉淀出口与污泥池(8)连通；
所述第三软化沉淀池(21)的上清液出口与蒸发结晶单元(7)连通。
3.根据权利要求1所述石墨纯化废液处理系统，其特征在于，所述过滤单元(6)为多介质过滤器；
所述固液分离单元(9)为板框压滤机。
4.利用权利要求1～3任一项所述废液处理系统对石墨纯化废液进行处理的方法，包括以下步骤：
将氢氟酸废液通入氢氟酸预酸洗单元(1)对石墨进行氢氟酸预酸洗，分别得到氢氟酸预酸洗的石墨和预酸洗后氢氟酸废液；
将所述预酸洗后氢氟酸废液通入氟硅酸钠生产单元(2)，分别得到氟硅酸钠和第一废水；
将硝酸/盐酸混酸废液通入硝酸/盐酸混酸预酸洗单元(3)对氢氟酸酸洗的石墨进行硝酸/盐酸混酸预酸洗，分别得到预酸洗的石墨和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液；
将所述第一废水和预酸洗后硝酸/盐酸混酸废液通入第一中和沉淀池(4)和第一含钙物质混合进行第一沉淀反应，分别得到第一污泥和第一上清液；
将所述第一上清液通入第一软化沉淀池(5)进行第一软化，分别得到第二污泥和第二上清液；
将第二上清液通入过滤单元(6)进行过滤，得到液相；
将所述液相通入蒸发结晶单元(7)进行蒸发结晶，得到结晶盐；
分别将所述第一污泥和第二污泥转移至污泥池(8)后进行固液分离，得到泥饼。
5.根据权利要求4所述对石墨纯化废液进行处理的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将洗涤废水通入废水pH值调节池(10)和碱性物质混合进行pH值调节后转移至第二中和沉淀池(11)和第二含钙物质混合进行第二沉淀反应，分别得到第三污泥和第三上清液；
将所述第三上清液通入第二软化沉淀池(12)进行第二软化，分别得到第四污泥和第四上清液；
将所述第四上清液通入V型过滤池(13)过滤得到滤池产水；
将所述滤池产水依次进行超滤、一级反渗透和二级反渗透，得到回用水；
将一级反渗透得到的浓水进行两级反渗透，分别得到两级反渗透浓水和两级反渗透淡水；
将所述两级反渗透浓水第三软化后进行蒸发结晶。
6.根据权利要求5所述对石墨纯化废液进行处理的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将两级反渗透淡水通入二级反渗透单元(17)进行二级反渗透；
将二级反渗透的浓水返回进行超滤；
分别将第三污泥、第四污泥和第三软化后污泥转移至污泥池(8)后进行固液分离，得到泥饼。
7.根据权利要求4或5所述对石墨纯化废液进行处理的方法，其特征在于，所述第一含钙物质和第二含钙物质独立的包括石灰和/或氯化钙。
8.根据权利要求4或5所述对石墨纯化废液进行处理的方法，其特征在于，所述第一软化、第二软化和第三软化用软化剂独立的包括石灰、碳酸钠或烧碱。
9.根据权利要求4或5所述对石墨纯化废液进行处理的方法，其特征在于，所述氢氟酸预酸洗后还包括：将氢氟酸预酸洗后体系进行过滤。
10.根据权利要求4所述对石墨纯化废液进行处理的方法，其特征在于，所述硝酸/盐酸混酸预酸洗后还包括：将硝酸/盐酸混酸预酸洗后体系进行过滤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311667004.0A CN117658363A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311667004.0A CN117658363A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117658363A true CN117658363A (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=90086039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311667004.0A Pending CN117658363A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117658363A (zh) |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202311667004.0A patent/CN117658363A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110734178A (zh) | 一种焦化废水膜浓缩分盐零排放处理系统和方法 | |
| CN106746113B (zh) | 一种光伏行业含氟废水资源化及回用的工艺和系统 | |
| CN112142249B (zh) | 一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法及系统 | |
| CN107915354A (zh) | 一种脱硫废水零排放及资源化利用装置和方法 | |
| CN112479467A (zh) | 一种石墨废水处理装置及其使用方法 | |
| CN106145498A (zh) | 一种火电厂高含盐废水零排放回收处理方法 | |
| CN106698790B (zh) | 一种石墨生产废水综合回用方法 | |
| CN112079491A (zh) | 一种复床再生废水资源化回用系统 | |
| CN110937735A (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水资源化处理系统及方法 | |
| CN117658363A (zh) | 一种石墨纯化废液处理系统和石墨纯化废液处理方法 | |
| CN216513289U (zh) | 一种资源化协同处理废水的系统 | |
| CN112194298B (zh) | 一种电厂全厂废水资源化处理系统及方法 | |
| CN212102431U (zh) | 一种应用于煤矿井下排水/浓盐水的组合式处理系统 | |
| CN106430771B (zh) | 一种分盐系统及分盐方法 | |
| CN205710215U (zh) | 一种浓盐水梯级资源化处理装置 | |
| CN109231252B (zh) | 等离子体烟气处理高浓度盐水中分离SO42-制CaSO4的方法与系统 | |
| CN115771972B (zh) | 一种含氟废水排放的处理方法及处理系统 | |
| CN216073440U (zh) | 一种氧化石墨烯生产废水零排放处理系统 | |
| CN220223875U (zh) | 一种工业废水生产水泥助磨增强剂母液的系统 | |
| CN108101075A (zh) | 一种陶瓷膜盐水精制工艺 | |
| CN113955893B (zh) | 一种脱硫废水处理方法及处理系统 | |
| CN214735111U (zh) | 一种利用化工浓盐水连续生产合格工业盐的装置 | |
| CN215327494U (zh) | 一种石墨废水处理装置 | |
| CN217578557U (zh) | 电厂脱硫废水处理的选择性电渗析浓缩分盐资源化系统 | |
| JP2001192867A (ja) | アルミニウム材の表面処理方法 |
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 |