石煤提釩廢水零排放系統及方法技術方案

一種石煤提釩廢水零排放系統及方法，所述的系統包括有釩浸出裝置、釩液離子交換裝置、沉釩池、脫水機械和解吸液池，所述釩浸出裝置為逆流循環淋洗浸出裝置，逆流循環淋洗浸出裝置包括有并聯設置的至少兩組循環淋洗浸出體，每組循環淋洗浸出體均包括有浸出罐、浸出液循環池、浸出液循環泵和浸出液循環管，浸出液循環池還與釩浸出液凈化裝置連通；所述釩浸出液凈化裝置包括有釩浸出液沉清池、釩浸出液過濾柱和釩凈化液池，釩凈化液池又通過釩凈化液泵與釩液離子交換裝置連通，所述釩液離子交換裝置為高濃度釩浸出液離子交換裝置。本系統及方法以較低的投資和運行費用，很好的實現了釩提取生產全過程的生產廢水零排放。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種石煤提釩工藝，特別是一種石煤濕法提釩系統及方法。
技術介紹
釩是重要的戰略資源，釩以微合金化元素加入金屬如鋼中，可以提高鋼材的強度、硬度和耐磨性，是發展新型微合金化鋼材必不可少的元素之一。隨著釩在冶金、化工、新能源等領域的廣泛應用，開發含釩石煤礦產資源具有極大的經濟和社會意義。現有提釩工藝中，在焙燒礦球(燒結塊)浸出、離子交換和銨鹽沉釩等工藝流程中均需要使用大量的水，所以存在廢水排放污染環境的問題。為了解決廢水排放污染環境的問題，國家發展和改革委員在《釩鈦資源綜合利用和產業發展“十二五”規劃》中明確要求石煤提釩生產應實現“廢水零排放”，但現有的石煤提釩工藝要想達到廢水零排放，一般是采用廢水蒸發或化學處理，這些方式的投資和運行費用都比較高，并且工藝流程復雜繁瑣，所以需要改進。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，要解決石煤提釩工藝在實現“廢水零排放”時、廢水處理成本太高且工藝流程復雜繁瑣的技術問題。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案:一種石煤提釩廢水零排放系統，包括有釩浸出裝置、釩液離子交換裝置、沉釩池、脫水機械和解吸液池，所述釩液離子交換裝置中的離子吸附體與沉釩池連通， 沉釩池又通過上清液泵與解吸液池連通，解吸液池又與釩液離子交換裝置中的離子吸附體連通，其特征在于:所述釩浸出裝置為逆流循環淋洗浸出裝置，逆流循環淋洗浸出裝置包括有并聯設置的至少兩組循環淋洗浸出體，每組循環淋洗浸出體均包括有浸出罐、浸出液循環池、浸出液循環泵和浸出液循環管，其中浸出罐的出液口與浸出液循環池連通，浸出液循環池又通過浸出液循環泵和浸出液循環管與浸出罐中的旋轉噴淋管連通，浸出液循環池還與釩浸出液凈化裝置連通。所述鑰;浸出液凈化裝置包括有鑰;浸出液沉清池、鑰;浸出液過濾柱和鑰;凈化液池，所述逆流循環淋洗浸出裝置中的浸出液循環池與釩浸出液沉清池連通，釩浸出液沉清池又與釩浸出液過濾柱的進液口連通，釩浸出液過濾柱的出液口又與釩凈化液池連通，釩凈化液池又通過釩凈化液泵與釩液離子交換裝置連通。所述釩液離子交換裝置為高濃度釩浸出液離子交換裝置，高濃度釩浸出液離子交換裝置包括有底水池和并聯設置的至少兩組離子吸附體，每組離子吸附體均包括有離子交換柱、底水循環池、底水循環泵和底水循環管，其中釩浸出液凈化裝置中的釩凈化液池通過釩凈化液泵與所有的離子吸附體均連通，離子吸附體中的離子交換柱的出液口與底水循環池連通，底水循環池又通過底水循環泵和底水循環管與離子交換柱的進液口連通，底水循環池還通過底水循環泵與底水池連通，底水池又與逆流循環淋洗浸出裝置中的循環淋洗浸出體連通。所述高濃度釩浸出液離子交換裝置還與飽和樹脂凈化裝置連通，所述飽和樹脂凈化裝置包括有沖洗水池、清水池、沖洗水循環池、新水池、沖洗新水過濾柱和沖洗水過濾柱，所述高濃度釩浸出液離子交換裝置中的離子交換柱的上部溢流口與沖洗水循環池連通，沖洗水循環池又與沖洗水過濾柱的進液口和沖洗新水過濾柱的進液口連通，沖洗水過濾柱的出液口和沖洗新水過濾柱的出液口又與沖洗水池連通，沖洗水池又通過沖洗水池泵與高濃度釩浸出液離子交換裝置中的離子交換柱的出液口連通，所述新水池也與高濃度釩浸出液離子交換裝置中的離子交換柱的出液口連通，所述沖洗水池還通過沖洗水池泵與清水池連通，清水池又與逆流循環淋洗浸出裝置中的循環淋洗浸出體連通。所述逆流循環淋洗浸出裝置還可以包括有至少一個低濃度釩液池，并且低濃度釩液池通過釩液池循環回路與所有的循環淋洗浸出體連通。所述釩液池循環回路上可以設有低濃度釩液池泵，低濃度釩液池通過釩液池循環回路和低濃度釩液池泵與循環淋洗浸出體連通。所述高濃度釩浸出液離子交換裝置還可以包括有含釩底水池，含釩底水池通過含釩底水池循環回路與所有的離子吸附體連通。 所述含釩底水池循環回路上可設有含釩底水池泵，含釩底水池通過含釩底水池循環回路和含釩底水池泵與離子吸附體連通。所述釩浸出液沉清池可通過沉清池泵與釩浸出液過濾柱的進液口連通，所述解吸液池可通過解吸液泵與高濃度釩浸出液離子交換裝置中的離子吸附體連通，所述底水池可通過底水池泵與逆流循環淋洗浸出裝置連通，所述清水池可通過清水池泵與逆流循環淋洗浸出裝置連通，所述新水池可通過新水池泵與高濃度釩浸出液離子交換裝置中的離子吸附體連通。一種應用石煤提釩廢水零排放系統的石煤提釩廢水零排放方法，其特征在于步驟如下:步驟一、將原始焙燒釩礦球投入至逆流循環淋洗浸出裝置中已清空的浸出罐中，然后將底水池中的底水和沖洗水池中的沖洗作為浸出劑送入至浸出罐中，然后多次反復淋洗浸出原始焙燒釩礦球，然后浸出劑變為含五氧化二釩濃度> 35g/L的高濃度釩浸出液并被輸送至釩浸出液凈化裝置，原始焙燒釩礦球變為五氧化二釩含量低于0.2%的釩礦渣并被卸出至浸出罐外；步驟二、高濃度釩浸出液經過釩浸出液凈化裝置的凈化除雜，變為釩凈化液，然后又輸送至高濃度釩浸出液離子交換裝置中；步驟三、釩凈化液進入高濃度釩浸出液離子交換裝置中的離子吸附體，釩凈化液中的釩離子被離子吸附體中的離子交換柱中的樹脂吸附，離子吸附體中的離子交換柱中的樹脂變為飽和樹脂，釩凈化液變為了底水并流入至底水池中，底水一部分送往制球工序作為加濕劑使用，另一部分作為浸出劑送至逆流循環淋洗浸出裝置；步驟四、將飽和樹脂凈化裝置中的沖洗水池中留存的沖洗水由離子交換柱的出液口排入離子交換柱、由離子交換柱的上部溢流口排出，使沖洗水循環反沖洗離子交換柱中的飽和樹脂，接著再往飽和樹脂凈化裝置中的新水池中加入新水，將新水由離子交換柱的出液口排入離子交換柱、由離子交換柱的上部溢流口排出，使新水再次循環反沖洗離子交換柱中的飽和樹脂；經過沖洗水和新水的循環反沖洗以后，離子交換柱中的飽和樹脂將變為凈化飽和樹脂，沖洗水變為清水并作為浸出劑送至逆流循環淋洗浸出裝置中，新水變為沖洗水并儲存在沖洗水池中；步驟五、解吸液池中儲存有不含釩的解吸液，將解吸液池中的不含釩的解吸液送至離子交換柱，不含釩的解吸液將與離子交換柱中的凈化飽和樹脂解吸出來的釩離子混合成為含釩解吸液，然后從離子交換柱出液口排入至沉釩池中；步驟六、向沉釩池中加入氯化銨，氯化銨與解吸液反應，生成偏釩酸銨并結晶沉淀，此時解吸液將變為不含釩的上清液，用上清液泵將上清液泵回至解吸液池備用，此時上清液就又變回成了不含釩的解吸液；步驟七、將沉釩池底部的偏釩酸銨送至脫水機械中脫水，即可得到偏釩酸銨產品，同時將脫水機械脫出的不含釩的上清液也送回至解吸液池備用。逆流循環淋洗浸出裝置可包括有并聯設置的三組循環淋洗浸出體，逆流循環淋洗浸出裝置還包括有低濃度釩液池一和低濃度釩液池二，所述低濃度釩液池一通過釩液池循環回路一與所有的循環淋洗浸出體連通，所述低濃度釩液池二通過釩液池循環回路二與所有的循環淋洗浸出體連通；所述步驟一的具體步驟如下:步驟A、將逆流循環淋洗浸出裝置中的低濃度釩液池一中儲存的低濃度釩液作為第一遍浸出劑送至處于清空備用狀態下的第二組循環淋洗浸出體中的浸出罐二中，此時，第三組循環淋洗浸出體中的浸出罐三處于正在卸除釩礦渣狀態，第一組循環淋洗浸出體中的浸出罐一處于浸出貧化原始焙燒釩礦球狀態；步驟B、將原始焙燒釩礦球投入到浸出罐二中，原始焙燒釩礦球被存儲于浸出罐二中的第一遍浸出劑浸泡，待浸出罐二中投入的原始本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石煤提釩廢水零排放系統，包括有釩浸出裝置、釩液離子交換裝置、沉釩池（11）、脫水機械（12）和解吸液池（20），所述釩液離子交換裝置中的離子吸附體與沉釩池（11）連通，沉釩池（11）又通過上清液泵（25）與解吸液池（20）連通，解吸液池（20）又與釩液離子交換裝置中的離子吸附體連通，其特征在于：所述釩浸出裝置為逆流循環淋洗浸出裝置（3），逆流循環淋洗浸出裝置（3）包括有并聯設置的至少兩組循環淋洗浸出體，每組循環淋洗浸出體均包括有浸出罐、浸出液循環池、浸出液循環泵和浸出液循環管，其中浸出罐的出液口與浸出液循環池連通，浸出液循環池又通過浸出液循環泵和浸出液循環管與浸出罐中的旋轉噴淋管連通，浸出液循環池還與釩浸出液凈化裝置（5）連通；所述釩浸出液凈化裝置（5）包括有釩浸出液沉清池（45）、釩浸出液過濾柱（47）和釩凈化液池（48），所述逆流循環淋洗浸出裝置（3）中的浸出液循環池與釩浸出液沉清池（45）連通，釩浸出液沉清池（45）又與釩浸出液過濾柱（47）的進液口連通，釩浸出液過濾柱（47）的出液口又與釩凈化液池（48）連通，釩凈化液池（48）又通過釩凈化液泵（49）與釩液離子交換裝置連通；所述釩液離子交換裝置為高濃度釩浸出液離子交換裝置（7），高濃度釩浸出液離子交換裝置（7）包括有底水池（64）和并聯設置的至少兩組離子吸附體，每組離子吸附體均包括有離子交換柱、底水循環池、底水循環泵和底水循環管，其中釩浸出液凈化裝置（5）中的釩凈化液池（48）通過釩凈化液泵（49）與所有的離子吸附體均連通，離子吸附體中的離子交換柱的出液口與底水循環池連通，底水循環池又通過底水循環泵和底水循環管與離子交換柱的進液口連通，底水循環池還通過底水循環泵與底水池（64）連通，底水池（64）又與逆流循環淋洗浸出裝置（3）中的循環淋洗浸出體連通；所述高濃度釩浸出液離子交換裝置（7）還與飽和樹脂凈化裝置（10）連通，所述飽和樹脂凈化裝置（10）包括有沖洗水池（67）、清水池（69）、沖洗水循環池（71）、新水池（73）、沖洗新水過濾柱（75）和沖洗水過濾柱（66），所述高濃度釩浸出液離子交換裝置（7）中的離子交換柱的上部溢流口與沖洗水循環池（71）連通，沖洗水循環池（71）又與沖洗水過濾柱（66）的進液口和沖洗新水過濾柱（75）的進液口連通，沖洗水過濾柱（66）的出液口和沖洗新水過濾柱（75）的出液口又與沖洗水池（67）連通，沖洗水池（67）又通過沖洗水池泵（68）與高濃度釩浸出液離子交換裝置（7）中的離子交換柱的出液口連通，所述新水池（73）也與高濃度釩浸出液離子交換裝置（7）中的離子交換柱的出液口連通，所述沖洗水池（67）還通過沖洗水池泵（68）與清水池（69）連通，清水池（69）又與逆流循環淋洗浸出裝置（3）中的循環淋洗浸出體連通。...

【技術特征摘要】
1.一種石煤提釩廢水零排放系統，包括有釩浸出裝置、釩液離子交換裝置、沉釩池(11)、脫水機械(12)和解吸液池(20)，所述釩液離子交換裝置中的離子吸附體與沉釩池(11)連通，沉釩池(11)又通過上清液泵(25 )與解吸液池(20 )連通，解吸液池(20 )又與釩液離子交換裝置中的離子吸附體連通，其特征在于: 所述釩浸出裝置為逆流循環淋洗浸出裝置(3)，逆流循環淋洗浸出裝置(3)包括有并聯設置的至少兩組循環淋洗浸出體，每組循環淋洗浸出體均包括有浸出罐、浸出液循環池、浸出液循環泵和浸出液循環管，其中浸出罐的出液口與浸出液循環池連通，浸出液循環池又通過浸出液循環泵和浸出液循環管與浸出罐中的旋轉噴淋管連通，浸出液循環池還與釩浸出液凈化裝置(5)連通； 所述釩浸出液凈化裝 置(5 )包括有釩浸出液沉清池(45 )、釩浸出液過濾柱(47 )和釩凈化液池(48 )，所述逆流循環淋洗浸出裝置(3 )中的浸出液循環池與釩浸出液沉清池(45 )連通，釩浸出液沉清池(45)又與釩浸出液過濾柱(47)的進液口連通，釩浸出液過濾柱(47)的出液口又與釩凈化液池(48)連通，釩凈化液池(48)又通過釩凈化液泵(49)與釩液離子交換裝置連通； 所述釩液離子交換裝置為高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)，高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)包括有底水池(64)和并聯設置的至少兩組離子吸附體，每組離子吸附體均包括有離子交換柱、底水循環池、底水循環泵和底水循環管，其中釩浸出液凈化裝置(5)中的釩凈化液池(48)通過釩凈化液泵(49)與所有的離子吸附體均連通，離子吸附體中的離子交換柱的出液口與底水循環池連通，底水循環池又通過底水循環泵和底水循環管與離子交換柱的進液口連通，底水循環池還通過底水循環泵與底水池(64)連通，底水池(64)又與逆流循環淋洗浸出裝置(3)中的循環淋洗浸出體連通； 所述高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)還與飽和樹脂凈化裝置(10)連通，所述飽和樹脂凈化裝置(10 )包括有沖洗水池(67 )、清水池(69 )、沖洗水循環池(71)、新水池(73 )、沖洗新水過濾柱(75)和沖洗水過濾柱(66)，所述高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中的離子交換柱的上部溢流口與沖洗水循環池(71)連通，沖洗水循環池(71)又與沖洗水過濾柱(66)的進液口和沖洗新水過濾柱(75)的進液口連通，沖洗水過濾柱(66)的出液口和沖洗新水過濾柱(75)的出液口又與沖洗水池(67)連通，沖洗水池(67)又通過沖洗水池泵(68)與高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中的離子交換柱的出液口連通，所述新水池(73)也與高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中的離子交換柱的出液口連通，所述沖洗水池(67)還通過沖洗水池泵(68)與清水池(69)連通，清水池(69)又與逆流循環淋洗浸出裝置(3)中的循環淋洗浸出體連通。2.根據權利要求1所述的石煤提釩廢水零排放系統，其特征在于:所述逆流循環淋洗浸出裝置(3)還包括有至少一個低濃度釩液池，并且低濃度釩液池通過釩液池循環回路與所有的循環淋洗浸出體連通。3.根據權利要求2所述的石煤提釩廢水零排放系統，其特征在于:所述釩液池循環回路上設有低濃度釩液池泵，低濃度釩液池通過釩液池循環回路和低濃度釩液池泵與循環淋洗浸出體連通。4.根據權利要求1所述的石煤提釩廢水零排放系統，其特征在于:所述高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)還包括有含f凡底水池(62),含f凡底水池(62)通過含f凡底水池循環回路(79)與所有的離子吸附體連通。5.根據權利要求4所述的石煤提釩廢水零排放系統，其特征在于:所述含釩底水池循環回路(79)上設有含釩底水池泵(63)，含釩底水池(62)通過含釩底水池循環回路(79)和含釩底水池泵(63)與離子吸附體連通。6.根據權利要求1所述的石煤提釩廢水零排放系統，其特征在于:所述釩浸出液沉清池(45 )通過沉清池泵(46 )與釩浸出液過濾柱(47 )的進液口連通，所述解吸液池(20 )通過解吸液泵(21)與高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中的離子吸附體連通，所述底水池(64)通過底水池泵(65 )與逆流循環淋洗浸出裝置(3 )連通，所述清水池(69 )通過清水池泵(70 )與逆流循環淋洗浸出裝置(3 )連通，所述新水池(73 )通過新水池泵(74 )與高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中的離子吸附體連通。7.一種應用上述權利要求1 6中任意一項所述的石煤提釩廢水零排放系統的石煤提釩廢水零排放方法，其特征在于步驟如下: 步驟一、將原始焙燒釩礦球(I)投入至逆流循環淋洗浸出裝置(3)中已清空的浸出罐中，然后將底水池(64)中的底水和沖洗水池(67)中的沖洗水(16)作為浸出劑送入至浸出罐中，然后多次反復淋洗浸出原始焙燒釩礦球(1)，然后浸出劑變為含五氧化二釩濃度>35g/L的高濃度釩浸出液(4)并被輸送至釩浸出液凈化裝置(5)，原始焙燒釩礦球(I)變為五氧化二釩含量低于0.2%的釩礦渣(19)并被卸出至浸出罐外； 步驟二、高濃度釩浸出液(4)經過釩浸出液凈化裝置(5)的凈化除雜，變為釩凈化液(6)，然后又輸送至高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中； 步驟三、釩凈化液(6)進入高濃度釩浸出液離子交換裝置(7)中的離子吸附體，釩凈化液(6)中的釩離子被離子吸附體中的離子交換柱中的樹脂吸附，離子吸附體中的離子交換柱中的樹脂變為飽和樹脂，釩凈化液(6)變為了底水(8)并流入至底水池(64)中，底水(8)一部分送往制球工序作為加濕劑使用，另一部分作為浸出劑送至逆流循環淋洗浸出裝置(3)； 步驟四、將飽和樹脂凈化裝置(10)中的沖洗水池(67)中留存的沖洗水(16)由離子交換柱的出液口排入離子交換柱、由離子交換柱的上部溢流口排出，使沖洗水(16)循環反沖洗離子交換柱中的飽和樹脂，接著再往飽和樹脂凈化裝置(10)中的新水池(73)中加入新水(15)，將新水由離子交換柱的出液口排入離子交換柱、由離子交換柱的上部溢流口排出，使新水(15)再次循環反沖洗離子交換柱中的飽和樹脂；經過沖洗水(16)和新水(15)的循環反沖洗以后，離子交換柱中的飽和樹脂將變為凈化飽和樹脂，沖洗水(16)變為清水(17)并作為浸出劑送至逆流循環淋洗浸出裝置(3)中，新水(15)變為沖洗水(16)并儲存在沖洗水池(67)中； 步驟五、解吸液池(20)中儲存有不含釩的解吸液(22)，將解吸液池中的不含釩的解吸液(22)送至離子交換柱，不含釩的解吸液將與離子交換柱中的凈化飽和樹脂解吸出來的釩離子混合成為含釩解吸液(9)，然后從離子交換柱出液口排入至沉釩池(11)中； 步驟六、向沉釩池(11)中加入氯化銨(23)，氯化銨(23)與解吸液(9)反應，生成偏釩酸銨(76)并結晶沉淀，此時解吸 液將變為不含釩的上清液(24)，用上清液泵(25)將上清液(24)泵回至解吸液池備用，此時上清液就又變回成了不含釩的解吸液； 步驟七、將沉釩池底部的偏釩酸銨(76)送至脫水機械(12)中脫水，即可得到偏釩酸銨產品，同時將脫水機械脫出的不含釩的上清液(24)也送回至解吸液池備用。8.根據權利要求7所述的石煤提釩廢水零排放方法，其特征在于，逆流循環淋洗浸出裝置(3)包括有并聯設置的三組循環淋洗浸出體，逆流循環淋洗浸出裝置(3)還包括有低濃度釩液池一(42)和低濃度釩液池二(44)，所述低濃度釩液池一(42)通過釩液池循環回路一(77)與所有的循環淋洗浸出體連通，所述低濃度釩液池二(44)通過釩液池循環回路二(78)與所有的循環淋洗浸出體連通； 所述步驟一的具體步驟如下: 步驟A、將逆流循環淋洗浸出裝置(3)中的低濃度釩液池一(42)中儲存的低濃度釩液作為第一遍浸出劑送至處于清空備用狀態下的第二組循環淋洗浸出體中的浸出罐二(32)中，此時，第三組循環淋洗浸出體中的浸出罐三(37)處于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯作義，董鑫，周萬明，
申請(專利權)人：老河口市綠華環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：