一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业的高速发展，工业废水的排放成为了环境保护中的一个重要问题，由于 废水不能得到有效处理，给水资源造成了极大的浪费，而且废水排放也无法达到国家标准， 工业废水的处理不当给自然环境带来污染。在废水来源中，由于湿法冶金工业涉及的产品 繁多，生产流程中会排放出大量废水，湿法冶金工业的废水是污染环境的主要废水之一。经 实验室检验，湿法冶金工业废水成分复杂，经常使用的处理方法是：经中和沉淀或硫化物沉 淀处理后直接外排，这种粗放式的废水处理方法排出的废水中，少量重金属元素含量往往 超过国家排放标准，且废水含硫酸钠、氯化钠等盐份含量高，各种盐类含量达到5%~15%以 上，这样的废水外排后，会使土地盐碱化严重。随着国家环保要求的提高，粗放式处理后湿 法冶金工业的废水国家不允许直接外排，因此湿法冶金工业废水处理工艺得到了发展，但 目前使用的废水处理工艺处理后得到的排放水虽然较大程度上达到国家相关规定的环保 排放标准，但废水处理工艺的运行成本仍然较高，同时也存在不能将废水中的可溶性盐分 有效去除的缺点，事实上仍然浪费资源，污染环境，达不到节能减排的目的。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种湿法冶金工艺废水的 治理方法，不但能有效的处理湿法冶金工业的废水有害成分，而且将处理过程得到的产物 进行废物利用。
[0004] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法，包括以下步骤： a、 废水预处理，在湿法冶金工业废水中加入石灰中和，压滤，调节废水的PH值为7-9 ; b、 三效蒸发处理，将预处理后的废水利用三效蒸发器脱盐法得到高浓度无机盐母液， 进入制喊工序； c、 溶解精制工序，加入氢氧化钠和碳酸钠混合物，去除无机盐溶液中的Ca'Mg2+及重 金属离子，得混合液； d、 热过滤工序，将步骤c所得到混合液通过压滤机快速过滤去除重金属离子、COD泥浆 杂质； e、 离心制备碳酸氢钠，直接加入碳酸氢铵，生成碳酸氢钠沉淀、氯化铵和硫酸铵溶液， 温度要精确控制35-40°C，pH8-9,反应完成后通过离心机离心分离，获得碳酸氢钠产品； f、 离心制备硫酸钾，将上述步骤后的溶液，加入氯化钾进行复分解反应，通过离心机离 心分离即得到硫酸钾； g、 离心制备氯化铵，将步骤f分离后得到的母液冷冻到〇-5°C，得到氯化铵结晶，通过 离心机分离。
[0005] 上述技术方案的优选方案，步骤e的溶液得到的母液进入离心机中，冷却到 5-10°C，冷却时间2_3h，得到碳酸氢钠晶体后通过离心机分离出来； 上述技术方案的优选方案，步骤c中加入氢氧化钠和碳酸钠混合物中氢氧化钠和碳酸 钠重量比是1:1。
[0006] 本发明技术方案的实验数据为 1.反应物料配比的影响 Na2S(V^ NH4HCOJ^配比根据反应方程式进行理论计算，理论质量比为I: I. 1。考虑到碳 酸氢铵容易分解，分别按两者质量比为1:1. 1、1:1. 2、1:1. 3做实验，得出Na2S(V^ NH 4HC03质量比为I: I. 2时，母液点比较理想。
[0007] 2.反应温度的影响 反应物料配比确定以后，以碳酸氢铵的利用率来确定反应温度，实验结果见表1。由表 1中可以看出，温度低时碳酸氢铵利用率高，超过40°C，碳酸氢铵利用率明显下降，分析原 因是：40°C以上碳酸氢铵会分解放出0)2和NH3气体，降低了原料利用率；温度低时，碳酸氢 铵分解率下降；当温度低于32°C时，硫酸钠可能析出Na2SO4 · IOH2O,使制得的碱中硫酸钠、 碳酸氢铵含量增加，增大了洗涤难度。故步骤e中的温度选择35°C -40°C。
[0008] 表1不同温度下碳酸氢铵的利用率
3.反应时间的影响 表2为反应时间对纯碱质量的影响，反应温度为30-40°C，由表2可以看出，反应时间太 短，沉淀出的碳酸氢钠中吸附、包藏的硫酸钠量多，洗水洗涤时，可以洗去碳酸氢钠表面的 残留母液，而晶体中包藏的硫酸钠不能洗去，影响纯碱质量，故反应时间一般定为60min。
[0009] 表2反应时间对纯碱质量的影响
本发明将湿法冶金的高盐废水通过蒸发进行水、盐分离，水可达到企业回用和排放要 求；盐用于生产碳酸氢钠和纯碱并且使其资源化再生利用。可促进我国湿法冶金企业朝着 节能、环保的方向健康发展，也可用于相关行业高盐废水的治理。
【具体实施方式】
[0010] 下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的 实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域 普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护 的范围。
[0011] -种利用湿法冶金工业废水制碱的方法实施例： 步骤a、废水预处理，在湿法冶金工业废水中加入石灰中和，压滤，调节废水的PH值为 7,此处废水中加入的石灰量，以调整废水的PH值到7- 9的用量即可； 步骤b、三效蒸发处理，将预处理后的废水利用三效蒸发器脱盐法得到高浓度无机盐母 液，见表3,进入制碱工序； 表3精制后的溶液浓度标准表
步骤c、溶解精制工序，加入氢氧化钠和碳酸钠重量比为1:1的氢氧化钠和碳酸钠混合 物，去除无机盐溶液中的Ca2+、Mg2+及重金属离子，得混合液； 步骤d、热过滤工序，将步骤c所得到混合液通过压滤机快速过滤去除重金属离子、COD 泥衆杂质； 步骤e、离心制备碳酸氢钠，直接加入碳酸氢铵，生成碳酸氢钠沉淀、氯化铵和硫酸铵溶 液，温度要精确控制35°C，pH8,反应完成后通过离心机离心分离，获得碳酸氢钠产品，再进 行煅烧，得到碳酸氢钠产品；所得母液进入离心机中，冷却到5°C，冷却时间2h，得到碳酸氢 钠晶体后通过离心机分离出来； 化学公式为：Na2S04+2NH4HC03===( NH4)2S04+ 2NaHC03 步骤f、离心制备硫酸钾，将上述步骤后的溶液，加入氯化钾进行复分解反应，通过离心 机离心分离即得到硫酸钾； 步骤g、离心制备氯化铵，将步骤f分离后得到的母液冷冻到〇-5°C，得到氯化铵结晶， 通过离心机分离氯化铵。
[0012] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法，其特征在于：包括以下步骤： a、 废水预处理，在湿法冶金工业废水中加入石灰中和，压滤，调节废水的PH值为7-9 ; b、 三效蒸发处理，将预处理后的废水利用三效蒸发器脱盐法得到高浓度无机盐母液， 进入制喊工序； c、 溶解精制工序，加入氢氧化钠和碳酸钠混合物，去除无机盐溶液中的Ca'Mg2+及重 金属离子，得混合液； d、 热过滤工序，将步骤c所得到混合液通过压滤机快速过滤去除重金属离子、COD泥浆 杂质； e、 离心制备碳酸氢钠，直接加入碳酸氢铵，生成碳酸氢钠沉淀、氯化铵和硫酸铵溶液， 温度要精确控制35-40°C，pH8-9,反应完成后通过离心机离心分离，获得碳酸氢钠产品； f、 离心制备硫酸钾，将上述步骤后的溶液，加入氯化钾进行复分解反应，通过离心机离 心分离即得到硫酸钾； g、 离心制备氯化铵，将步骤f分离后得到的母液冷冻到〇-5°C，得到氯化铵结晶，通过 离心机分离。2. 根据权利要求所述的一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法，其特征在于：步骤e 的溶液得到的母液进入离心机中，冷却到5-10°C，冷却时间2-3h，得到碳酸氢钠晶体后通 过离心机分离出来。3. 根据权利要求所述的一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法，其特征在于：步骤c 中加入氢氧化钠和碳酸钠混合物中氢氧化钠和碳酸钠重量比是1:1。
【专利摘要】本发明提供了一种利用湿法冶金工业废水制碱的方法，包括废水预处理；三效蒸发处理；溶解精制工序以及多次离心提炼等工序，制备出符合国家标准的碱，本发明将湿法冶金的高盐废水通过蒸发进行水、盐分离，水可达到企业回用和排放要求；盐用于生产碳酸氢钠和纯碱并且使其资源化再生利用。可促进我国湿法冶金企业朝着节能、环保的方向健康发展，也可用于相关行业高盐废水的治理。
【IPC分类】C01D5/08, C01C1/16, C01D7/02
【公开号】CN105016362
【申请号】CN201510412838
【发明人】甘力南, 罗天贵, 程志明
【申请人】江西省广德环保科技股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月15日