[发明专利]一种含低沸点酸及其酸根的重金属废水资源化回收方法有效
| 申请号： | 201610004092.X | 申请日： | 2016-01-05 |
| 公开（公告）号： | CN105417828B | 公开（公告）日： | 2018-06-12 |
| 发明（设计）人： | 柴立元;彭宁;王庆伟;蒋国民 | 申请（专利权）人： | 中南大学 |
| 主分类号： | C02F9/10 | 分类号： | C02F9/10;C02F1/00;C02F1/04;C02F1/66;C02F101/10;C02F101/12;C02F101/20 |
| 代理公司： | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人： | 袁靖 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 焙烧 蒸发 废水 重金属盐 低沸点 重金属 酸根 催化 高浓度硝酸 结晶浓缩液 重金属废水 资源化回收 低温催化 分离产物 高效分离 固液分离 净化处理 冷却结晶 浓缩溶液 水资源化 液固分离 净化水 可循环 氯离子 浓缩液 氢氟酸 上清液 硝态氮 预中和 资源化 氧化物 废酸 外排 盐酸 尾气 中和 回收 达标 | ||
1.一种含低沸点酸及其酸根的重金属废水资源化回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)废水的中和：将中和剂与酸性废水混合，中和后过滤；
(2)废水的预蒸发：将中和后过滤得到的中和液在温度为50～110℃，负压为-40～-100KPa条件下，进行预蒸发，使废水中大量水分以蒸汽形式预分离；
(3)废水中酸及酸根离子分离回收：预蒸发所得废水中加入一定比例添加剂后在温度为70～150℃，负压为-40～-100KPa条件下，使废水中硝态氮及氟、氯离子以硝酸、氢氟酸、盐酸的形式进入蒸发产物中回收利用，所述的添加剂为浓硫酸、高氯酸、磷酸中的一种或几种；
(4)重金属盐类结晶分离：将步骤(3)回收蒸发产物后所得浓缩液冷却至一定温度静置结晶后进行液固分离，获得重金属盐类结晶及含添加剂的高酸浓缩液；
(5)高酸浓缩液的循环使用：将步骤(4)分离结晶后的浓缩液返回至步骤(3)的蒸发流程回用；
(6)重金属盐类结晶的焙烧分解：将步骤(4)分离得到的结晶高温焙烧，获得金属氧化物；
(7)焙烧烟气的制酸：将步骤(6)焙烧产生的含有大量分子态添加剂的烟气进行喷淋制酸，净化后烟气外排；
步骤(1)中所述的中和剂为步骤(6)焙烧所得铁氧化物、镍氧化物、钙氧化物或其它碱性化合物中的一种或几种；
步骤(6)中重金属盐类结晶的焙烧温度为400～1000℃，焙烧时间为5～60min，焙烧气氛为空气、惰性气氛、还原性气氛或氧化性气氛。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，废水中低沸点酸包括硝酸、盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、亚硫酸、氢硫酸、冰醋酸中的一种或者几种，废水中氢离子浓度大于0.01mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中和剂的用量依据废水中氢离子摩尔浓度及处理量计算确定，中和剂过量系数为1～1.5，温度控制在20～50℃，反应终点pH为2～5。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中的液体蒸发量为中和液原体积的30～60％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中添加剂添加量以酸液中纯溶质质量为废水质量的5％～40％计算。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中浓缩液需冷却至40℃以下，静置时间10～30min以上。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中步骤(4)分离结晶后的浓缩液需与添加剂按照1:5～1:1的体积比混合后加入废水中用于蒸发。
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