RU2164220C1 - Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод - Google Patents
Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164220C1 RU2164220C1 RU99124669/12A RU99124669A RU2164220C1 RU 2164220 C1 RU2164220 C1 RU 2164220C1 RU 99124669/12 A RU99124669/12 A RU 99124669/12A RU 99124669 A RU99124669 A RU 99124669A RU 2164220 C1 RU2164220 C1 RU 2164220C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alkali metal
- solution
- vanadium
- sewage
- wastewater
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к химической и металлургической промышленности, в частности к способам переработки сточных вод производств пятиокиси ванадия, использующих серную кислоту для извлечения ванадия из сырья. Способ включает нейтрализацию сточных вод с доведением значения pH до 8 - 11, отделение образовавшегося осадка, обработку карбонатом или гидроксидом щелочного металла, получение раствора метаванадата щелочного металла и осаждение из него поливанадиевой кислоты минеральной кислотой, причем при нейтрализации сточные воды обрабатывают карбонатом и/или гидроксидом щелочного металла, образовавшийся осадок удаляют, а оставшийся после нейтрализации раствор концентрируют выпариванием до массовой доли пятиокиси ванадия в упаренном растворе 1 - 6%, упаренный раствор кристаллизуют и отделяют кристаллы сульфата натрия от раствора метаванадата щелочного металла. Осуществление способа позволяет полностью утилизировать сточные воды с получением полезных продуктов при одновременном повышении степени извлечения ванадия из сточных вод.
Description
Изобретение относится к технологии обезвреживания токсичных для окружающей среды сточных вод производств пятиокиси ванадия.
Получение ванадия и его соединений сопряжено с определенными трудностями. Например, при производстве пятиокиси ванадия для извлечения ванадия из сырья используют серную кислоту. При этом образуется большое количество сточных вод, загрязненных серной кислотой и сернокислыми солями натрия, ванадия, марганца, железа и других элементов.
Очень часто эти токсичные сточные воды сливают непосредственно в реки, в лучшем случае нейтрализовав их известью. При этом вместе со сточными водами теряется дефицитный ванадий. Кроме того, поскольку соли ванадия относятся к категории токсичных соединений, происходит непрерывное заражение окружающей среды.
Известен способ очистки сточных вод от пятиокиси ванадия, включающий нейтрализацию и сорбцию оксидами алюминия, железа и кремния (см. авт. свид. СССР N 1333649, МПК C 02 F 1/62, 1987 г.).
По этому способу сточные воды нейтрализуют до значений pH 5,8 - 6,0 и пропускают через сорбент - осадитель. После насыщения сорбента его выгружают и направляют на регенерацию кислотой или щелочью. Способ хорош тем, что после очистки сточных вод остаточное содержание в них пятиокиси ванадия не превышает следовых количеств. Но в результате регенерации сорбента образуется значительное количество отработанных регенерационных растворов, требующих деминерализации. Поэтому данный способ не нашел практического применения.
По авт. свид. СССР N 1736948, МПК C 02 F 1/62, 1992 г. очистка сточных вод от солей ванадия достигается обработкой аммонийными солями гуминовых кислот, выделенных из бурового угля, с получением ванадийсодержащего продукта, пригодного для термической переработки. Недостатками этого способа являются высокая стоимость и дефицитность реагентов, недостаточная степень очистки, получение некондиционного продукта.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ выделения ванадия из сточных вод, включающий нейтрализацию известью ("в сточные воды вводят известь в избыточном относительно ванадия количестве"), с доведением значения pH до 8-11, осаждение ванадата кальция, отделение осадка от водной фазы фильтрацией, разбавление осадка водой, пропускание через водную суспензию ванадата кальция углекислого газа до значения pH 6,5 - 8,0, повышение значения pH до 8-10 едкой щелочью или карбонатом щелочного металла, отделение осадка от раствора ванадата щелочного металла, добавление в раствор минеральной кислоты для осаждения поливанадиевой кислоты (см. заявку Японии N 2-10767 МПК C 01 G 31/00, C 02 F 1/62, 1990 г.). Этот способ принят в качестве прототипа.
После отделения осадка поливанадиевой кислоты от раствора осадок сушат, плавят и гранулируют.
Итак, при переработке сточных вод по способу-прототипу нейтрализацию их производят известью, осаждая содержащийся в них ванадий в осадок. Далее все вышеописанные операции осуществляют над осадком.
Конечным продуктом переработки сточных вод по данному способу являются товарная гранулированная пятиокись ванадия и отходы: очищенная от примесных металлов сточная вода с растворенными в ней солями щелочных металлов и твердый осадок, состоящий из смеси гипса, гидроксидов примесных металлов и остатка неизвлеченного ванадата кальция. Получаемые в результате переработки отходы не имеют практического применения и удаляются: вода - на сброс в природные водоемы, а осадок - в отвал.
Более полную утилизацию ванадийсодержащих кислых сточных вод можно получить при осуществлении заявляемого изобретения.
Заявляемое изобретение представляет собой способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод, включающий их нейтрализацию с доведением значения pH до 8-11, отделение образовавшегося осадка, обработку карбонатом или гидроксидом щелочного металла, получение раствора метаванадата щелочного металла и осаждение из него поливанадиевой кислоты минеральной кислотой.
Перечисленные признаки заявляемого способа совпадают с признаками способа-прототипа.
Заявляемый способ отличается тем, что карбонатом и/или гидроксидом щелочного металла обрабатывают сточные воды при нейтрализации, образовавшийся осадок удаляют, а оставшийся после нейтрализации раствор концентрируют выпариванием до массовой доли пятиокиси ванадия в упаренном растворе 1-6%, упаренный раствор кристаллизуют и отделяют кристаллы сульфата натрия от раствора метаванадата щелочного металла.
Наличие отличительных признаков в заявляемом изобретении свидетельствует о соответствии его критерию "новизна".
В настоящей заявке выполняется требование единства изобретения, так как все признаки относятся к одному объекту-способу переработки ванадийсодержащих сточных вод.
Заявляемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень". Из приведенного выше описания уровня техники следует, что заявителями не выявлены источники информации, содержащие сведения об аналогах и технических решениях, имеющих признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения и обладающие такими же свойствами. Отличительные признаки заявляемого способа не выявлены и в других источниках информации о способах и установках по переработке ванадийсодержащих сточных вод.
Изобретение промышленно применимо, так как способ по всем признакам заявляемой совокупности воспроизводим. Ни один его признак, ни весь способ в целом не противоречит использованию его в промышленности с достижением ожидаемого технического результата.
Заявляемая совокупность существенных признаков изобретения совместно с отличительными признаками находится в прямой причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.
Согласно предлагаемому способу кислые сульфатные ванадийсодержащие сточные воды нейтрализуют карбонатом щелочного металла, например кальцинированной содой (карбонатом натрия). В качестве щелочного реагента для нейтрализации могут быть использованы также едкая щелочь или смесь едкой щелочи и карбоната щелочного металла.
При добавлении в сточные воды кальцинированной соды сначала происходит реакция нейтрализация серной кислоты. Продуктом реакции является сульфат натрия, растворенный в сточной воде. Далее при доведении значения pH до 8-11 во взаимодействие с содой вступают сульфатные соли тяжелых металлов: железа, марганца, алюминия, магния и других элементов. В результате этих реакций образуется растворимый в воде сульфат натрия и нерастворимые осадки карбонатов примесных металлов или их гидроксидов.
Растворенный в сточной воде ванадий в форме поливанадиевой кислоты реагируют с содой с образованием растворимого в воде (при pH 8-11) метаванадата натрия.
В результате нейтрализации сточных вод кальцинированной содой образуется суспензия, жидкой фазой которой является водный раствор сульфата и ванадата натрия, а твердой фазой - смесь твердых осадкой карбонатов и гидроксидов всех примесных металлов. Суспензию разделяют на составляющие фазы фильтрованием или центрифугированием. Осадок отделяют и в зависимости от его состава либо вывозят в отвал, либо направляют на дальнейшую переработку. После нейтрализации все операции, в отличие от прототипа, осуществляют не над осадком, а над осветленной сточной водой с растворенными в ней метаванадатом натрия и сульфатом натрия.
Итак, осветленную сточную воду с растворенным в ней метаванадатом натрия направляют на концентрирование выпариванием. При выпаривании раствора (сточной воды) образуется чистый конденсат, пригодный для любого использования или для слива в природный водоем, и концентрированный по сульфату натрия раствор. Выпаривание сточной воды проводят до массовой доли пятиокиси ванадия в упаренной растворе 1-6%.
Извлечение пятиокиси ванадия из растворов с массовой долей ниже одного процента нерентабельно.
При массовой доле пятиокиси ванадия более шести процентов увеличиваются потери ванадия с кристаллами сульфата натрия вследствие явления "высаливания" метаванадата натрия из концентрированного раствора сульфатом натрия.
Упаренный раствор поступает на кристаллизацию сульфата натрия, где образуется суспензия кристаллов сульфата натрия в маточном растворе. Выпаривание и кристаллизацию сульфата натрия проводят так, чтобы в маточном растворе массовая доля пятиокиси ванадия была в пределах 1-6%.
Полученную суспензию разделяют фильтрованием. Кристаллы сульфата натрия после дополнительной обработки могут быть реализованы как товарный продукт. Жидкую фазу - раствор метаванадата натрия - направляют на осаждение из него поливанадиевой кислоты путем добавления в раствор серной кислоты. Осажденную поливанадиевую кислоту отделяют от раствора. Раствор возвращают на переработку вместе с исходными сточными водами. Осажденную поливанадиевую кислоту сушат, плавят и гранулируют с получением товарной гранулированной пятиокиси ванадия.
Таким образом, при проведении всех операций, предусмотренных формулой изобретения, полностью утилизируются сточные воды с получением полезных продуктов: плавленой гранулированной пятиокиси ванадия, чистого конденсата, товарного сульфата натрия и осадка карбонатов и гидроксидов примесных металлов, незагрязненного гипсом и пригодного в качестве сырья для извлечения других полезных компонентов сточных вод, например марганца. При этом степень извлечения ванадия из сточных вод по результатам опытных исследований составляет 98%.
Claims (1)
- Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод, включающий их нейтрализацию с доведением значения рН до 8 - 11, отделение образовавшегося осадка, обработку карбонатом или гидроксидом щелочного металла, получение раствора метаванадата щелочного металла и осаждение из него поливанадиевой кислоты минеральной кислотой, отличающийся тем, что карбонатом и/или гидроксидом щелочного металла обрабатывают сточные воды при нейтрализации, образовавшийся осадок удаляют, а оставшийся после нейтрализации раствор концентрируют выпариванием до массовой доли пятиокиси ванадия в упаренном растворе 1 - 6%, упаренный раствор кристаллизуют и отделяют кристаллы сульфата натрия от раствора метаванадата щелочного металла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99124669/12A RU2164220C1 (ru) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99124669/12A RU2164220C1 (ru) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2164220C1 true RU2164220C1 (ru) | 2001-03-20 |
Family
ID=20227303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99124669/12A RU2164220C1 (ru) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2164220C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102502900A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-06-20 | 攀钢集团研究院有限公司 | 钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的处理方法 |
CN102642970A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-22 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 钒渣提钒高盐废水资源化利用的方法 |
CN113929247A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-14 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种含钒废水处理方法、含钒催化剂及制备方法、应用 |
-
1999
- 1999-11-22 RU RU99124669/12A patent/RU2164220C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102502900A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-06-20 | 攀钢集团研究院有限公司 | 钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的处理方法 |
CN102502900B (zh) * | 2011-11-02 | 2013-08-14 | 攀钢集团研究院有限公司 | 钠化焙烧-浸出-酸性铵盐沉钒废水的处理方法 |
CN102642970A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-22 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 钒渣提钒高盐废水资源化利用的方法 |
CN113929247A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-14 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种含钒废水处理方法、含钒催化剂及制备方法、应用 |
CN113929247B (zh) * | 2021-11-15 | 2023-11-21 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种含钒废水处理方法、含钒催化剂及制备方法、应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7018393B2 (ja) | 廃水からリン生成物を生成するための方法 | |
KR101670373B1 (ko) | 슬러지로부터 포스페이트 회수 | |
CN108472695B (zh) | 用于回收盐的方法和装置 | |
RU2416654C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса | |
SI20525A (sl) | Metoda produkcije kalijevega sulfata | |
JP4223809B2 (ja) | 酸水溶液からヒ素を回収する方法 | |
KR810000069B1 (ko) | 인산염광물 함유 물질로부터 인산염을 회수하는 방법 | |
RU2543160C2 (ru) | Способ сернокислотного разложения рзм-содержащего фосфатного сырья | |
RU2164220C1 (ru) | Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод | |
US5618511A (en) | Process for producing ammonium sulfate from flue-gas scrubber waste liquor | |
JP3612543B2 (ja) | アルミニウムおよび燐の分別回収方法 | |
US4822582A (en) | Process for the removal of heavy metals from acid, phosphate-containing, aqueous media | |
JP4588045B2 (ja) | 廃液の処理方法 | |
US4610853A (en) | Process for producing purified monoammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
US8871170B2 (en) | Polyhalite IMI process for KNO3 production | |
US4610862A (en) | Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
US3518071A (en) | Production of nitrophosphate fertilizer and ammonium nitrate-calcium carbonate fertilizers | |
SU912645A1 (ru) | Способ получени сульфата кали | |
RU2145571C1 (ru) | Способ получения фосфорной кислоты | |
SU1758002A1 (ru) | Способ получени концентрированных растворов сульфата магни из рассолов морского типа | |
Bonan et al. | Polyhalite IMI process for KNO 3 production | |
JPH10174947A (ja) | 重質油燃料焚きボイラの集塵灰と排脱排水の混合処理方法 | |
CZ122494A3 (cs) | Způsob zpracování produktů zahuštěných a následně ochlazených kyselých solných roztoků, vznikajících při hydrochemické těžbě rud | |
SK892009A3 (sk) | Spôsob spracovania anorganických alkalických vodných výluhov | |
CZ44193A3 (cs) | Způsob zpracování kyselých solných roztoků vznikajících při hydrochemické těžbě rud |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031123 |