含硫废水和含锰废水的联合处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种含硫废水和含锰废水的联合处理方法。该方法包括：（1）硫化反应：在含锰废水中加入含硫废水，搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]<1ppm时停止反应，然后固液分离，所得滤液进入下一步骤操作；（2）氧化脱硫：将体积粒径小于120微米（过120目筛）的二氧化锰矿粉，用步骤（1）硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内；以及（3）固液分离：将从斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。本发明联合处理了含硫废水和含锰废水，获得了可再生利用的原料，降低了处理成本。
【专利说明】含硫废水和含锰废水的联合处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机化学领域，具体的，涉及一种含硫废水和含锰废水的联合处理方法。
【背景技术】
[0002]钡锶盐行业采用碳还原一浸取一碳化生产工艺，工艺循环水及渣场渗水中含有硫化物和多硫化物。另外，电解二氧化锰生产过程中产生一定量的含有锰离子的工艺废水及渣场渗水。原有的工艺处理方法是采用过氧化氢处理含硫废水，采用石灰处理含锰废水。这些工艺处理方法存在处理成本高、渣量较大，资源回收效率低的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:克服现有含硫废水和含锰废水分别处理成本高，资源回收效率低的缺陷，提供了一种含硫废水和含锰废水的联合处理方法，获得了可再生利用的原料，降低了处理成本。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供的第一技术方案是，一种含硫废水和含锰废水的联合处理方法，该方法包括:
[0005]( I)硫化反应
[0006]在含锰废水中加入含硫废水，搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]〈lppm时停止反应，然后固液分离，所得滤液进入下一步骤操作；
[0007](2)氧化脱硫
[0008]将体积粒径小于120微米(过120目筛)的二氧化锰矿粉，用步骤(1)硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内；
[0009]所述浆料从斜管的底部进入，然后从斜管上部出液，控制所述浆料流速在0.2m/h-0.25m/h ；以及
[0010](3)固液分离
[0011]将从斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。
[0012]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，所述含锰废水为含锰二价离子的废水，优选含硫酸锰的废水。电解二氧化锰生产过程中会产生废水，这些废水为含锰二价离子(硫酸锰)的废水，根据产生工序的不同，硫酸锰浓度不同，例如电解二氧化锰化合渣洗渣水中锰离子浓度会高一点，电解二氧化锰漂洗水和车间地面冲洗水锰离子浓度会低一些。然而所有含有锰二价离子的废水均可应用于本发明，并不受废水中锰离子浓度的影响。
[0013]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，所述含硫废水为含有硫化钡和/或硫化锶的废水。钡锶盐行业采用碳还原-浸取-碳化生产工艺，工艺循环水及渣场渗水中含有硫化物(硫化钡和/或硫化锶)和其它含硫的化合物，例如多硫化物。优选在所述含硫废水加入中加入硫化钠，以维持S2_浓度在2.5-3.0g/L。
[0014]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，步骤(1)中，所述固液分离所得滤饼经硫酸酸化、分离后回收锰。固液分离所得滤饼中含有硫化锰和硫酸钡，采用硫酸酸化，滤饼中的硫化锰转化为可溶的锰盐，达到回收锰的目的。
[0015]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，所得滤饼经酸化、分离后，酸化残渣进入转炉用作制备硫化钡的原料。上述硫酸酸化滤饼后，硫酸钡残留在酸化残渣中，进一步用于制备硫化钡。
[0016]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，步骤(2)中，所述斜管倾斜40-50度,优选 45 度。斜管尺寸为 C (700-1000)X (4000-8000)mm，优选0 800X6000mm。斜管的底部低上部高，因此浆料液位高于斜管出口液面，利用该位差节约了能源，进行了初步的固液分离，从而可以提高氧化锰的利用效率。
[0017]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，步骤(2)中，所述斜管为三级串联。所述三级串联是指，上一斜管的上部液体出口连接下一斜管的底部物料入口，三个斜管依次头尾相连，形成串联。浆料从第一斜管的底部进入，然后从第一斜管上部出液，然后依次进入第二斜管、第三斜管，控制所述浆料在每一斜管中流速在0.2m/h-0.25m/h。
[0018]前述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，步骤(3)中，所得再生水作为中水循环利用。
[0019]采用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果:
[0020]采用硫化反应-氧化脱硫工艺，联合处理了含硫废水和含锰废水，获得了可再生利用的原料，降低了处理成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1本发明主要的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0022]为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明。
[0023]结合图1所示，一种含硫废水和含锰废水的联合处理方法，该方法包括:
[0024](1)硫化反应
[0025]在含锰废水中不断加入含硫废水，常温搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]〈lppm时停止加入含硫废水并终止反应，然后固液分离，所得滤液进入下一步骤操作。
[0026]含锰废水为含锰二价离子的废水，优选含硫酸锰的废水。电解二氧化锰生产过程中会产生废水，这些废水为含锰二价离子(硫酸锰)的废水，根据产生工序的不同，硫酸锰浓度不同，例如电解二氧化锰化合渣洗渣水中锰离子浓度会高一点，电解二氧化锰漂洗水和车间地面冲洗水锰离子浓度会低一些。然而所有含有锰二价离子的废水均可应用于本发明，并不受废水中锰离子浓度的影响。含硫废水为含有硫化钡和/或硫化锶的废水。钡锶盐行业采用碳还原-浸取-碳化生产工艺，工艺循环水及渣场渗水中含有硫化物(硫化钡和/或硫化银)和其它含硫的化合物，例如多硫化物。优选在所述含硫废水加入中加入硫化纳，以维持S2_浓度在2.5-3.0g/L。
[0027]固液分离所得滤饼中含有硫化锰和硫酸钡，采用硫酸酸化，滤饼中的硫化锰转化为可溶的锰盐，达到回收锰的目的。上述硫酸酸化滤饼后，硫酸钡残留在酸化残渣中，进一步用于制备硫化钡。
[0028]该步骤的反应方程式为:
[0029]MnS04+Ba (Sr) S — MnS I +Ba (Sr) SO4 I
[0030](2)氧化脱硫
[0031]将体积粒径小于120微米(过120目筛)的二氧化锰矿粉，用步骤(1)硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内；
[0032]所述浆料从斜管的底部进入，然后从斜管上部出液，控制所述浆料流速在0.2m/h-0.25m/h。斜管倾斜 40-50 度，优选 45 度。斜管尺寸为 0 (700_1000)X (4000-8000)mm,优选0 800X6000mm。斜管的底部低上部高，因此浆料液位高于斜管出口液面，利用该位差节约了能源，进行了初步的固液分离，从而可以提高氧化锰的利用效率。优选的，所述斜管为三级串联。所述三级串联是指，上一斜管的上部液体出口连接下一斜管的底部物料入口，三个斜管依次头尾相连，形成串联。浆料从第一斜管的底部进入，然后从第一斜管上部出液，然后依次进入第二斜管、第三斜管，控制所述浆料在每一斜管中流速在0.2m/h-0.25m/h0
[0033]该步骤的反应方程式为:
[0034]S2 +S2 x+1+Mn02 — S+MnO [0035](3)固液分离
[0036]将从斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。所得再生水作为中水循环利用。固体一氧化锰用于制备硫酸锰。
[0037]本发明联合处理了含硫废水和含锰废水，获得了可再生利用的原料，降低了处理成本。
[0038]下面通过具体的实施例来阐述本发明的方法的实施，本领域技术人员应当理解的是，这不应被理解为对本发明权利要求范围的限制。
[0039]实施例
[0040]实施例1
[0041](I)硫化反应
[0042]在含锰废水(电解二氧化锰漂洗水，其中硫酸锰浓度为3.41g/L)中不断加入含硫废水(硫化钡废水，其中以S2_计浓度在2.5g/L)，常温搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]〈lppm时停止加入含硫废水并终止反应，然后固液分离，所得滤液进入下一步骤操作。
[0043]固液分离所得滤饼采用硫酸酸化回收锰。酸化残渣进入转炉用于制备硫化钡。
[0044](2)氧化脱硫
[0045]将市购体积粒径小于120微米(过120目筛)的二氧化锰矿粉，用步骤(1)硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内。斜管三级串联(三根斜管依次首尾相连)，每根斜管倾斜45度，尺寸为0 800 X 6000mm。
[0046]衆料从第一斜管的底部进入,然后从第一斜管上部出液,然后依次进入第二斜管、第三斜管，控制所述浆料在每一斜管中流速在0.23m/h。
[0047](3)固液分离
[0048]将从第三斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。所得再生水作为中水循环利用。固体一氧化锰用于制备硫酸锰。[0049]实施例2
[0050](I)硫化反应
[0051]在含锰废水(电解二氧化锰化合渣洗渣水，其中硫酸锰浓度为41.20g/L)中不断加入含硫废水(硫化钡废水，其中以S2_计浓度在3.0g/L),常温搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]〈lppm时停止加入含硫废水并终止反应,然后固液分离,所得滤液进入下一步骤操作。
[0052]固液分离所得滤饼采用硫酸酸化回收锰。酸化残渣进入转炉用于制备硫化钡。
[0053](2)氧化脱硫
[0054]将市购体积粒径小于120微米(过120目筛)的二氧化锰矿粉，用步骤(1)硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内。斜管三级串联(三根斜管依次首尾相连)，每根斜管倾斜45度，尺寸为0 800 X 6000mm。
[0055]浆料从第一斜管的底部进入，然后从第一斜管上部出液，然后依次进入第二斜管、第三斜管，控制所述浆料在每一斜管中流速在0.20m/h。
[0056](3)固液分离
[0057]将从第三斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。所得再生水作为中水循环利用。固体一氧化锰用于制备硫酸锰。
[0058]实施例3
[0059]( I)硫化反应
[0060]在含锰废水(电解二氧化锰车间地面冲洗水，其中硫酸锰浓度为2.04g/L)中不断加入含硫废水(硫化钡废水，其中以S2_计浓度在2.7g/L)，常温搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]〈lppm时停止加入含硫废水并终止反应,然后固液分离,所得滤液进入下一步骤操作。
[0061]固液分离所得滤饼采用硫酸酸化回收锰。酸化残渣进入转炉用于制备硫化钡。
[0062](2)氧化脱硫
[0063]将市购体积粒径小于120微米(过120目筛)的二氧化锰矿粉，用步骤(1)硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内。斜管三级串联(三根斜管依次首尾相连)，每根斜管倾斜45度，尺寸为0 800 X 6000mm。
[0064]衆料从第一斜管的底部进入,然后从第一斜管上部出液,然后依次进入第二斜管、第三斜管，控制所述浆料在每一斜管中流速在0.25m/h。
[0065](3)固液分离
[0066]将从第三斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。所得再生水作为中水循环利用。固体一氧化锰用于制备硫酸锰。
[0067]所得再生水经过常规分析，结果见表1。
[0068]表1
[0069]
【权利要求】
1.一种含硫废水和含锰废水的联合处理方法，该方法包括: (1)硫化反应 在含锰废水中加入含硫废水，搅拌反应，当混合溶液中[Mn2+]〈lppm时停止反应，然后固液分离，所得滤液进入下一步骤操作； (2)氧化脱硫 将体积粒径小于120微米(过120目筛)的二氧化锰矿粉，用步骤(1)硫化反应得到的滤液打浆，得到浆料，然后装入斜管内； 所述浆料从斜管的底部进入，然后从斜管上部出液，控制所述浆料流速在0.2m/h-0.25m/h ;以及 (3)固液分离 将从斜管上部得到的液体固液分离，得到固体一氧化锰和再生水。
2.根据权利要求1所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，所述含锰废水为含锰二价离子的废水，优选含硫酸锰的废水。
3.根据权利要求1或2所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，所述含硫废水为含有硫化锁和 /或硫化银的废水；优选在所述含硫废水加入中加入硫化纳，以维持S2_浓度在2.5-3.0g/L。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述固液分离所得滤饼经硫酸酸化、分离后回收锰。
5.根据权利要求4所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，所得滤饼经酸化、分离后，酸化残渣进入转炉用作制备硫化钡的原料。上述硫酸酸化滤饼后，硫酸钡残留在酸化残渣中，进一步用于制备硫化钡。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，步骤(2 )中，所述斜管底部低上部高倾斜40-50度，优选45度。
7.根据权利要求6所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述斜管为三级串联。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的含硫废水和含锰废水的联合处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所得再生水作为中水循环利用。
【文档编号】C01B17/42GK103613225SQ201310648200
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】姜志光, 华东, 刘湘玉, 杨星 申请人:贵州红星发展股份有限公司