【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種硫酸銨廢水的處理方法，特別涉及一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，屬于工業生產廢水處理。
技術介紹
1、在全球氣候變化、傳統能源面臨枯竭的背景下，以鋰離子電池為載體的新能源進入井噴式發展階段。鋰電池具有能量密度大、?循環壽命長、充放電效率高、環境污染小等優點，被公認為最具有發展潛力的動力儲能電池。鋰電池市場強勁需求也直接拉動鋰電池正極材料磷酸鐵鋰及前驅體材料磷酸鐵的飛速發展。磷酸鐵生產過程產生的含鈣硫酸銨廢水量大，其酸性強、鹽分高，處理難度較大，現已成為制約磷酸鐵生產企業發展的瓶頸。
2、目前，含鎂錳硫酸銨廢水處理存在部分突出問題。一是預處理反應條件控制難度大，除雜效率不高。預處理與原材料成分、廢水ph、藥劑（絮凝劑、混凝劑）?種類及投加量等條件密切相關，廢水中的fe、mn、ca、mg、f、sio2?等雜質無法得到高效去除，則會造成后續膜系統及蒸發結晶的污堵及結垢，直接影響膜系統的穩定運行和硫銨等副產物的品質，增加廢水處理系統的運行成本。二是膜類型的選擇及膜組件優化配置欠合理，影響膜系統的穩定運行。廢水進行膜濃縮及提純時，未慎重考慮膜元件性能參數，膜元件容易形成污堵，膜通量恢復率逐步降低，系統運行不穩定。三是受生產工藝特點及工作周期的影響，含鎂錳硫酸銨廢水進水量及水質波動較大，加之前端調節容量往往有限，導致處理系統抗沖擊負荷能力不強，整體處理效果不理想。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的缺陷，本專利技術的目的是在于提供一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化
2、為了實現上述技術目的，本專利技術提供了一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，該方法包括以下步驟：
3、a）將含鎂錳硫酸銨廢水通過石灰中和沉淀除重，得到中和沉淀濾液和中和沉淀濾渣；
4、b）所述中和沉淀濾液采用草酸和晶體誘導劑通過結晶深度除鈣，得到除鈣沉淀濾液與除鈣沉淀濾渣；
5、c）所述除鈣沉淀濾渣采用硫酸浸出，所得浸出液為草酸溶液，返回深度除鈣過程循環使用，所得浸出渣與中和沉淀渣混合處理；
6、d）所述除鈣沉淀濾液通過催化氧化除錳和分解殘余草酸，得到錳渣與催化氧化濾液；
7、e）所述催化氧化濾液進行初步蒸發結晶，得到硫酸鎂銨產品，將結晶母液進行二次蒸發，冷卻結晶，得到硫酸銨產品。
8、本專利技術提供的含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，關鍵是在于對含鎂錳硫酸銨中重金屬離子和鈣離子的逐步深度脫除，再結合多重蒸發分步結晶，得到硫酸鎂銨產品和硫酸銨產品。更具體來說，先通過石灰中和水解以將絕大部分重金屬離子水解沉淀脫除，而石灰引入的鈣離子使得廢水中鈣離子濃度大幅度提高，而鈣離子的深度脫除是關鍵，本專利技術以草酸作為沉淀劑并結合誘導結晶的方法，可以實現高鈣、鎂溶液中鈣的深度脫除，除鈣沉淀濾液中還殘留大量的草酸根和少量的錳離子，本專利技術巧妙地采用氧化分解方法，一方面，可以將錳離子氧化成高價二氧化錳沉淀，同時可以將草酸根氧化分解，特別是可以利用二氧化錳的催化作用促進草酸的氧化分解，能夠大大提高草酸的氧化分解效率，同時也可以降低氧化劑的用量，深度除雜后的溶液經過分步蒸發濃縮結晶，先析出硫酸鎂銨產品，再析出硫酸銨產品，所得產品純度高，具有較高的附加值。
9、作為一個優選的方案，所述含鎂錳硫酸銨廢水的ph值為1.5~2.2，硫酸根的濃度為40~80g/l，鈣離子的濃度為50~300mg/l，錳離子的濃度為100~600?mg/l，鎂離子的濃度為200~3000?mg/l。
10、作為一個優選的方案，所述中和沉淀的條件為：ph值為5~9，時間為30~180min，溫度為30~80℃。中和沉淀過程中ph需要嚴格控制，如果ph過低，則難以將重金屬離子完全沉淀，如果ph過高，則容易將大量鎂離子沉淀，造成鎂離子難以充分利用。而溫度的控制有利于調控沉淀速率，以及調控沉淀顆粒形貌，有利于后續分離。
11、作為一個優選的方案，所述晶體誘導劑包括cac2o6、nh4hco3、caco3、石英砂、白巖石中至少一種。引入晶體誘導劑有利于草酸鈣在其表面結晶。
12、作為一個優選的方案，所述晶體誘導劑的粒徑為20~100μm。
13、?作為一個優選的方案，所述深度除鈣的條件為：晶體誘導劑的加入量為25~60g/l，草酸的加入量與中和沉淀濾液中鈣離子的摩爾量比為1:1~1.5，ph為3~6，溫度為30℃~60℃，時間為30~120?min。深度除鈣的條件對于除鈣效率的影響是比較大的，比如ph過低，草酸鈣結晶速率較慢，而ph過高，草酸鈣析出不完全，鈣離子難以深度脫除。同時草酸的用量也需嚴格控制，其用量過低會導致鈣離子析出不完全，而用量過高會導致大量草酸殘留，后續處理成本增加。此外，溫度和時間等也影響草酸鈣的析出速率。
14、作為一個優選的方案，所述浸出的條件為：硫酸的質量濃度為60~90%，浸出時間為30~120min，浸出溫度為50~90℃。采用硫酸浸出可以實現草酸再生，實現循環利用，有利于降低草酸的消耗。硫酸的濃度，浸出溫度等影響草酸鈣的浸出率，如果溫度過低、硫酸濃度低或浸出時間短，會導致草酸浸出效率低，草酸不能得到充分回收利用。
15、作為一個優選的方案，所述催化氧化劑的條件為：以o2、o3、h2o2、naclo、kmno4中至少一種作為氧化劑，ph為6~12，溫度為30~60℃，時間為30~150min。在優選的條件下能夠實現溶液體系中殘余草酸的氧化分解，同時實現錳離子的氧化。
16、作為一個優選的方案，所述初步蒸發的條件為：溫度為20℃~100℃，攪拌速度為200~350?r/min，攪拌時間為20~80min，蒸發終點為母液中鎂質量濃度下降至5%~20%。蒸發條件主要影響硫酸鎂銨的析出速率，從而影響其純度，比如母液中的鎂離子濃度過低或者蒸發溫度過高，很容易析出硫酸銨產品，降低硫酸鎂銨產品的純度。
17、作為一個優選的方案，所述二次蒸發的條件為：溫度至50℃~90℃，ph為3~6，攪拌速度為70~300r?/min，蒸發濃縮至溶液體積為原體積的?1/10~1/20。通過二次蒸發條件有利于硫酸銨產品的析出。
18、相對現有技術，本專利技術技術方案帶來的有益技術效果：
19、1）本專利技術能夠實現含鎂錳硫酸銨廢水的資源化利用，可以得到附加值較高的硫酸銨鎂產品與硫酸銨產品，解決現有含鎂錳硫酸銨廢水處理工藝存在雜質去除困難，副產物純度偏低等技術問題。
20、2）本專利技術利用草酸和晶體誘導方式進行除鈣，不但能夠實現鈣離子的深度去除，而且可以實現草酸的循環利用，降低草酸的消耗，從而達到降低成本的目的。
21、3）本專利技術采用氧化分解方法來深度脫除除鈣沉淀濾液中的殘余錳離子和草酸，一方面，可以將錳離子氧化成高本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述含鎂錳硫酸銨廢水的pH值為1.5~2.2，硫酸根的濃度為40~80g/L，鈣離子的濃度為50~300mg/L，錳離子的濃度為100~600mg/L，鎂離子的濃度為200~3000mg/L。
3.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述中和沉淀的條件為：pH值為5~9，時間為30~180min?，溫度為30~?80℃。
4.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：
5.根據權利要求1或4所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述浸出的條件為：硫酸的質量濃度為60~90%，浸出時間為30~120min，浸出溫度為50~90℃。
7.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述催化氧化
8.?根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述初步蒸發的條件為：溫度為20℃~100℃，攪拌速度為200~350?r/min，攪拌時間為20~80min，蒸發終點為母液中鎂質量濃度下降至5%~20%。
9.?根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述二次蒸發的條件為：溫度至50℃~90℃，pH為3~6，攪拌速度為70~300r?/min，蒸發濃縮至溶液體積為原體積的1/10~1/20。
...【技術特征摘要】
1.一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述含鎂錳硫酸銨廢水的ph值為1.5~2.2，硫酸根的濃度為40~80g/l，鈣離子的濃度為50~300mg/l，錳離子的濃度為100~600mg/l，鎂離子的濃度為200~3000mg/l。
3.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述中和沉淀的條件為：ph值為5~9，時間為30~180min?，溫度為30~?80℃。
4.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：
5.根據權利要求1或4所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種含鎂錳硫酸銨廢水的資源化處理方法，其特征在于：所述浸出的條件為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉東旭，彭佳樂，高峰，周康根，吳班，姜科，潘希賢，周惠，李曉穎，
申請(專利權)人：湖南中金嶺南康盟環?？萍加邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。