一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法与流程

    专利2022-07-08  100


    本发明涉及污水处理
    技术领域
    ,具体涉及一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法。
    背景技术
    :镍是钴湿法冶炼生产过程中最常见的杂质金属,因其和钴金属相似的性质,镍的深度去除难度较大,仅使用传统的碱式沉淀,将镍离子变为氢氧化物去除的方法效率低,效果差,难以达到国家标准,且含镍的废水对人体和生态有极大的危害,是废水处理的一大难题。技术实现要素:针对上述已有技术存在的不足,本发明提供一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法。本发明是通过以下技术方案实现的。一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,其特征在于,所述方法包括:(1)将含镍废水进行水质调节;(2)将调节后的含镍废水中加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应后,经压滤得到的第一滤液进行ph调节后,进行过滤得到第二滤液;(3)将第二滤液进行树脂吸附后,得到的吸附后液进行除磷、过滤得到的第三滤液经ph调节后排放。进一步地,所述步骤(1)水质调节是指将含镍废水输送至除油池进行油水分离,以降低废水中油分含量。进一步地,所述步骤(2)氢氧化钠的浓度按质量分数计为32%~35%,次氯酸钠的浓度按质量分数计为10%~13%。进一步地,所述步骤(2)中次氯酸钠与氢氧化钠添加的体积比为(3-3.5):1,调节ph值至9-11,加热温度为50-60℃,反应时间为15-20min。进一步地,所述步骤(2)第一滤液中加入盐酸调节ph为4-5。进一步地,所述步骤(2)络合沉淀反应采用的沉淀器为斜板沉淀器,压滤采用板框压滤机,过滤是依次采用盘式过滤器、白球过滤器进行过滤。进一步地,所述步骤(3)第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,得到含镍量<5mg/l的吸附后液;所述螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次。进一步地,所述步骤(3)中除磷的具体操作:先向吸附后液中加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至2-3,搅拌均匀后加入质量分数为32%~35%的氢氧化钠溶液,调节ph至5.5-6.5,加热50℃-60℃反应15-20min后,过滤得到第三滤液。进一步地,所述步骤(3)第三滤液中加入盐酸,调节ph为6.5-8.5。本发明的有益技术效果,本发明提供了一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,在次氯酸钠和氢氧化钠的作用下,络合镍被破络合后变为游离态,经搅拌和液碱充分反应生成沉淀,经螯合树脂吸附深度去除游离镍,除磷剂可吸附水中剩余的镍离子,大大降低废水来水中镍的含量,对络合镍及游离镍的处理稳定有效,出水总镍浓度可控制在0.1mg/l以下,步骤(2)所得沉淀可作为副产物出售,有效降低废水处理费用。附图说明图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明,但是本发明并不限于这些实施例。如图1所示,一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,包括:(1)将含镍废水进行水质的调节;具体是将含镍废水先输送至除油池进行油水分离,以降低水中油分含量;(2)将调节后的含镍废水泵入一级反应釜中,加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应,其中氢氧化钠的浓度按质量分数计为32%~35%,次氯酸钠的浓度按质量分数计为10%~13%;次氯酸钠与氢氧化钠添加的体积比为(3-3.5):1,调节ph值至9-11,加热温度为50-60℃,反应15-20min;然后泵入斜板沉淀器进行沉淀,得到上清液和沉淀物,沉淀物经板框压滤机压滤得到的第一滤液进入中转槽后加入盐酸调节ph为4-5后,经过滤泵依次打入盘式过滤器和白球过滤器进行过滤得到第二滤液,其中,上清液也进入中转槽后与第一滤液混合进行过滤,压滤得到的滤饼外运处理;(3)将第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次,减少废水中的镍离子含量;得到的吸附后液进入二级反应釜进行除磷反应:加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至2-3,拌均匀后加入质量分数为32%~35%的氢氧化钠溶液,调节ph至5.5-6.5,加热至50℃-60℃反应15-20min后去除废水中的总磷;除磷反应后进行沉淀过滤处理,沉淀池的污泥(磷渣)经压榨、浆化后外输,过滤得到的第三滤液中加入盐酸,调节ph为6.5-8.5后进入总排放池排放。第一滤液中的悬浮物依次通过盘式过滤器和白球过滤器被截留,水流通过过滤进水口进入盘式过滤器内,杂质颗粒被截留,过滤效果好且滤芯无需更换,使用寿命长。白球过滤器内所用填料为白色纤维球,对含镍废水中剩余油污的吸附效果良好。实施例1一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,包括:(1)将含镍废水先输送至除油池进行油水分离进行水质调节;(2)将调节后的含镍废水泵入一级反应釜中,加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应,其中次氯酸钠与氢氧化钠按体积比为3:1添加,调节废水ph为11,加热50℃反应20min后泵入斜板沉淀器进行沉淀,得到上清液和沉淀物,沉淀物经板框压滤机压滤得到的第一滤液进入中转槽后加入盐酸调节ph为4.2后,经过滤泵依次打入盘式过滤器、白球过滤器进行过滤得到第二滤液,其中,上清液也进入中转槽后与第一滤液混合进行过滤,压滤得到的滤饼外运处理;其中,氢氧化钠的浓度按质量分数计为32%,次氯酸钠的浓度按质量分数计为10%。(3)将第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次,减少废水中的镍离子含量;得到的吸附后液(镍离子含量<5mg/l)进入二级反应釜进行除磷反应:加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至2,拌均匀后加入质量分数为35%的氢氧化钠溶液,调节ph至5.5,加热52℃反应20min。除磷反应后进行沉淀过滤处理,沉淀池的污泥经压榨、浆化后外输,过滤得到的第三滤液中加入盐酸,调节ph为7.5后进入总排放池排放。实施例2一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,包括:(1)将含镍废水先输送至除油池进行油水分离进行水质调节;(2)将调节后的含镍废水泵入一级反应釜中,加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应,其中次氯酸钠与氢氧化钠按体积比为3.5:1添加,调节废水ph为11,加热55℃反应15min;然后泵入斜板沉淀器进行沉淀,得到上清液和沉淀物,沉淀物经板框压滤机压滤得到的第一滤液进入中转槽后加入盐酸调节ph为5.0后,经过滤泵依次打入盘式过滤器、白球过滤器进行过滤得到第二滤液,其中,上清液也进入中转槽后与第一滤液混合进行过滤,压滤得到的滤饼外运处理;其中,氢氧化钠的质量分数为35%,次氯酸钠的质量分数为13%。(3)将第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次,减少废水中的镍离子含量;得到的吸附后液(镍离子含量<5mg/l)进入二级反应釜进行除磷反应:加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至3,拌均匀后加入质量分数为32%的氢氧化钠溶液,调节ph至6.5,加热55℃反应20min。除磷反应后进行沉淀过滤处理,沉淀池的污泥经压榨、浆化后外输,过滤得到的第三滤液中加入盐酸,调节ph为7.2后进入总排放池排放。实施例3一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,包括:(1)将含镍废水先输送至除油池进行油水分离进行水质调节;(2)将调节后的含镍废水泵入一级反应釜中,加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应,其中次氯酸钠与氢氧化钠按体积比为3.3:1添加,调节废水ph为11,加热60℃反应15min后;泵入斜板沉淀器进行沉淀,得到上清液和沉淀物,沉淀物经板框压滤机压滤得到的第一滤液进入中转槽后加入盐酸调节ph为4.7后,经过滤泵依次打入盘式过滤器、白球过滤器进行过滤得到第二滤液,其中,上清液也进入中转槽后与第一滤液混合进行过滤,压滤得到的滤饼外运处理;其中,氢氧化钠的质量分数为33%,次氯酸钠的质量分数为11%。(3)将第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次,减少废水中的镍离子含量;得到的吸附后液(镍离子含量<5mg/l)进入二级反应釜进行除磷反应:加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至2.5,拌均匀后加入质量分数为33%的氢氧化钠溶液,调节ph至5.8,加热57℃反应17min。除磷反应后进行沉淀过滤处理,沉淀池的污泥经压榨、浆化后外输,过滤得到的第三滤液中加入盐酸,调节ph为7.0后进入总排放池排放。实施例4一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,包括:(1)将含镍废水先输送至除油池进行油水分离进行水质调节;(2)将调节后的含镍废水泵入一级反应釜中,加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应,其中次氯酸钠与氢氧化钠按体积比为3.4:1添加,调节废水ph为9,加热55℃反应20min后;然后泵入斜板沉淀器进行沉淀,得到上清液和沉淀物,沉淀物经板框压滤机压滤得到的第一滤液进入中转槽后加入盐酸调节ph为5后,经过滤泵依次打入盘式过滤器、白球过滤器进行过滤得到第二滤液,其中,上清液也进入中转槽后与第一滤液混合进行过滤,压滤得到的滤饼外运处理;其中,氢氧化钠的质量分数为34%,次氯酸钠的质量分数为12%。(3)将第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次,减少废水中的镍离子含量;得到的吸附后液(镍离子含量<5mg/l)进入二级反应釜进行除磷反应:加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至3,拌均匀后加入质量分数为34%的氢氧化钠溶液,调节ph至6.2,加热60℃反应15min。除磷反应后进行沉淀过滤处理,沉淀池的污泥经压榨、浆化后外输,过滤得到的第三滤液中加入盐酸,调节ph为8.5后进入总排放池排放。采用实施例1~4的方法对相同的含镍废水进行处理,测试了排放池中废水的镍离子含量,结果如表1所示。表1排放池废水中的镍含量编号排放池废水中镍含量(mg/l)实施例10.085实施例20.078实施例30.067实施例40.093由表1可知,钴湿法冶炼废水中镍金属经破络沉淀和离子吸附及除磷操作后,镍金属含量明显降低,且远低于国家标准(<0.5mg/l),经破络沉淀得到的副产物可作为工业原料出售,降低废水处理的成本,提高资源的利用率,适合大规模工业化应用。以上所述的仅是本发明的较佳实施例,并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说,在本发明所提供的技术启示下,还可以做出其它等同改进,均可以实现本发明的目的,都应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,其特征在于,所述方法包括:

    (1)将含镍废水进行水质调节;

    (2)将调节后的含镍废水中加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应后,经压滤得到的第一滤液进行ph调节后,进行过滤得到第二滤液;

    (3)将第二滤液进行树脂吸附后,得到的吸附后液进行除磷、过滤得到的第三滤液经ph调节后排放。

    2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(1)水质调节是指将含镍废水输送至除油池进行油水分离。

    3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(2)氢氧化钠的浓度按质量分数计为32%~35%,次氯酸钠的浓度按质量分数计为10%~13%。

    4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(2)中次氯酸钠与氢氧化钠添加的体积比为(3-3.5):1,调节ph值至9-11,加热温度为50-60℃,反应时间为15-20min。

    5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(2)第一滤液中加入盐酸调节ph为4-5。

    6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(2)络合沉淀反应采用的沉淀器为斜板沉淀器,压滤采用板框压滤机,过滤是依次采用盘式过滤器、白球过滤器进行过滤。

    7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)第二滤液采用螯合树脂进行吸附镍,得到含镍量<5mg/l的吸附后液;所述螯合树脂采用亚胺二乙酸基型螯合树脂,吸附时间为40分钟,吸附流速为5bv/h,循环吸附两次。

    8.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中除磷的具体操作:先向吸附后液中加入质量分数为0.1%的聚合硫酸铁溶液,调节ph至2-3,搅拌均匀后加入质量分数为32%~35%的氢氧化钠溶液,调节ph至5.5-6.5,加热50℃-60℃反应15-20min后,过滤得到第三滤液。

    9.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)第三滤液中加入盐酸,调节ph为6.5-8.5。

    技术总结
    本发明公开了一种钴湿法冶炼含镍废水的处理方法,包括:将含镍废水进行水质的调节;将调节后的含镍废水中加入氢氧化钠和次氯酸钠进行络合沉淀反应后,经压滤得到的第一滤液进行pH调节后,进行过滤得到第二滤液;将第二滤液进行树脂吸附后,得到的吸附后液进行除磷、过滤得到的第三滤液经pH调节后排放。在次氯酸钠和氢氧化钠的作用下,络合镍被破络合后变为游离态,经搅拌和液碱充分反应生成沉淀,后经鳌合树脂去除游离镍,可大大降低废水来水中镍的含量,对络合镍及游离镍的处理稳定有效,出水总镍浓度可控制在0.1mg/L以下,有效降低废水处理费用。

    技术研发人员:许开华;严小东;魏萍;江欣;仲扣成;成亚峰;熊莉
    受保护的技术使用者:格林美(江苏)钴业股份有限公司
    技术研发日:2020.11.24
    技术公布日:2021.03.12

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