[发明专利]一种氯化铵废水制氨水、盐酸零排放工艺

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，特别涉及一种氯化铵废水制氨水、盐酸零排放新工艺。

背景技术

钴是世界重要的战略矿产之一，它具有耐高温、耐腐蚀、高强度和强磁性等特点，广泛用于航空、航天、电器、机械制造、硬质合金、磁性材料、化学和陶瓷等工业，在国民经济和社会发展中具有特殊意义。目前氯化钴的合成多为经前处理后钴矿与盐酸在硝酸等催化剂催化下合成，由于钴矿中含有镍、铁、锌、铅等杂质，不可避免需要加入氨水、双氧水来进行去除。因此经过滤滤液中含有硫酸铵。

湿法冶金主要包括，如附图1所示：氯化铵废水在处理中，由于离子含量高，且氯化铵成品价格低廉等问题，无法直接外排。一般采用多效蒸发等方法进行处理，造成蒸发成本高，回收意义较低，一直是氯化铵废水处理上的一个难点。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效回收水资源，回收盐分降低企业生产成本，提高收益水循环回用的氯化铵废水制氨水、盐酸零排放工艺。

为达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种氯化铵废水制氨水、盐酸零排放工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：氯化铵废水收集于调节池，调节池中的氯化铵废水进行微滤膜过滤，得微滤透析液和微滤浓缩液，微滤浓缩液回流至调节池循环处理；

步骤2：微滤透析液进行高压反渗透分离，得高压反渗透透析液和高压反渗透浓缩液；

步骤3：高压反渗透浓缩液进入双极膜系统中进入双极膜系统处理，得盐酸和氨水；

步骤4：高压反渗透透析液进行低压反渗透分离，得低压反渗透透析液和低压反渗透浓缩液，低压反渗透浓缩液进入高压反渗透中循环处理，低压反渗透透析液回用于生产。

优选的，所述的双极膜系统中的双极膜为聚醚醚酮材质，操作温度300℃以下，选择透过性在96％以上。

优选的，所述的双极膜系统中使用钛镀铂作为阴阳电极，膜片均为均相膜，控制电压为20V，料液室与酸室、碱室体积比为1：5。

优选的，所述的氯化铵废水为氯化钴冶炼行业中所产生的生产废水。

采用上述技术方案，本发明所述的氯化铵废水制氨水、盐酸零排放工艺，通过双极膜将浓缩后料液制成盐酸和氨水回用至工艺中，通过低压反渗透系统对产水的深度处理得到回用水；整个工艺的创新点在于使氯化铵废水达到回用的目的，摒弃蒸发带来的高额成本，使废水中的盐和水分能够在工艺中得到循环使用，且达到废水的零排放。

附图说明

图1为湿法冶金工艺流程图；

图2为本发明所述的氯化铵废水制氨水、盐酸零排放工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

实施例：

本实施例使用的废水为氯化钴冶炼行业中所产生的生产废水，具体工艺流程如图2所示：

步骤1：使用微滤系统对氯化铵废水进行处理，除去料液内的悬浮物、絮状物及颗粒，保证后续反渗透的稳定运行，微滤浓进行循环浓缩，进行三个批次实验：

从实验数据来看，微滤系统具有的压力、高产水率、等特点，同时由于处理料液时通量都达到了很高的水平，投资成本也相对较低。

步骤2：使用高压反渗透对微滤透析液进行处理，微滤透析液含有大量氯离子、铵离子及少量钴离子；一般氯离子>25g/L、铵离子>10g/L、钴离子<0.04g/L，控制温度在40℃，压力60Bar；进行三个批次实验：

从实验数据来看，通过高压反渗透对料液中离子进行浓缩，具有浓缩倍数、产水率较高等特点。

步骤3：使用双极膜系统对高压反渗透浓缩液进行处理，使用钛镀铂作为阴阳电极，使用膜片均为均相膜，控制电压为20V，料液室与酸室、碱室体积比为1：5，进行三个批次实验：

从实验数据来看，使用均相膜作为膜片，钛镀铂作为极板在处理高压反渗透浓缩液时具有电流效率高、能耗较低等特点，产物酸、碱可直接返回原工艺中使用。

步骤4：使用低压反渗透系统处理电渗高压反渗透透析液，使透析液可直接进行回用，达到氯化铵废水的零排放，控制进膜压力为20Bar，温度40℃以下，进行三个批次实验：

从实验数据来看，反渗透系统在处理高压反渗透透析液时具产水率高、平均膜通量高、投资成本较低等特点，且产水完全达到回用级别。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。