[发明专利]一种去除钨冶炼废水中氟和砷的方法有效

专利信息
申请号: 201710003587.5 申请日: 2017-01-04
公开(公告)号: CN106745631B 公开(公告)日: 2020-02-14
发明(设计)人: 梁勇;邹瑜;梁鑫;王水龙;王海龙;刘鹏;李飞;罗晓娟 申请(专利权)人: 江西理工大学;赣州海创钨业有限公司
主分类号: C02F1/58 分类号: C02F1/58;C02F1/66;C02F101/10;C02F101/14;C02F103/16
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地址: 341000 *** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 一种 去除 冶炼 水中 方法
【说明书】:

发明提供了一种去除钨冶炼废水中氟和砷的方法,其技术特征为:向含氟、砷的钨冶炼废水中,加入一定量的钨冶炼渣,所述钨冶炼渣为由氢氧化钠和磷酸/磷酸钠冶炼黑白钨混合矿形成的冶炼渣,控制液固比和溶液pH值,可将废水中的氟、砷同时除去。本发明的优点在于“以废治废”,利用钨冶炼废渣去除钨冶炼废水中的氟和砷,无需添加其他化学试剂,操作简单,易于实现工业化,可节约废水处理成本,同时减少废渣堆放对环境所产生的污染。利用该方法处理后的钨冶炼废水可达标排放:氟浓度<10mg/L,砷浓度<0.5mg/L。

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域,具体而言,涉及一种钨冶炼废水处理技术领域。

背景技术

氟、砷等元素常伴生于钨矿物中。碱分解-离子交换处理黑白钨混合矿是我国钨冶炼的主流工艺,该工艺首先采用碱压煮分解方法,以黑白钨混合矿为原料,加入氢氧化钠和磷酸/磷酸钠进行反应,得到钨冶炼渣和含钨酸钠溶液,含钨酸钠溶液再经离子交换处理进行除杂、转型。受元素性质和工艺限制,氟、砷等有害元素通常经离子交换后与钨分离,并进入废水中。该废水中氟、砷浓度均较高,需经处理后排放。

目前钨冶炼废水主要采用化学沉淀法除氟和砷,如加铝盐除氟和加铁盐除砷,该方法需要添加昂贵的除氟除砷试剂,且不能同时将氟和砷除去,一方面增大了钨冶炼废水的处理成本,另一方面给钨冶炼废水处理操作带来不便。因此钨冶炼废水急需低成本、操作简单的处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于针对上述钨冶炼废水处理工艺中存在的问题,提供一种高效简单、低成本、一步去除钨冶炼废水中氟和砷的方法。

为实现上述目的,本发明提供了一种去除钨冶炼废水中氟和砷的方法,包括以下步骤:按照液固比1:1-5:1mL/g,向含氟、砷的钨冶炼废水中加入钨冶炼渣,所述钨冶炼渣为由氢氧化钠和磷酸/磷酸钠冶炼黑白钨混合矿形成的冶炼渣,主要含有羟基磷酸钙、氢氧化铁、氢氧化锰、氢氧化钙、磷酸钙,控制溶液pH值为4-9,常温常压下搅拌反应30min以上,过滤后得到净化后的钨冶炼废水。

进一步地,所述的含氟、含砷钨冶炼废水是经过废液站提钨并除磷后的废水,其氟浓度为10-80mg/L,砷浓度为0.5-15mg/L。

进一步地,控制溶液pH值为5-7。

进一步地,所述净化后的钨冶炼废水中氟浓度<10mg/L,砷浓度<0.5mg/L。

氢氧化钠和磷酸/磷酸钠冶炼黑白钨混合矿是目前本领域内的主流工艺,该工艺中形成的钨冶炼渣主要含有羟基磷酸钙、氢氧化铁、氢氧化锰、氢氧化钙、磷酸钙,其具体组成、成分和晶型非常复杂,无法准确测定,因而难以利用,通常作为废渣进行堆放。

在本发明中,利用钨冶炼渣中的某些可知的成分及特性,将其用于处理钨冶炼后续工艺中产生的含氟、砷钨冶炼废水,实现“以废治废”。其中,钨冶炼渣中的羟基磷酸钙是白钨矿中的氟磷酸钙在高碱条件下分解而成,其在弱酸性及弱碱性的条件下与氟离子有很强的结合能力,氟能取代羟基磷酸钙中的羟基生成溶度积极小的氟磷酸钙,氟磷酸钙能在水中稳定存在,从而达到除氟效果。同时,钨冶炼渣中又含有一定量的氢氧化铁,可成为废水除砷的天然试剂。

在本发明中,由于钨冶炼渣的组分难以测定,其加入量和反应条件无法推算,本发明发现通过控制液固比和溶液pH值的方法可达到有效去除氟和砷的目的。优选控制溶液pH值为5-7,可进一步避免钨冶炼渣中其他杂质带来的影响,同时提高氟和砷的去除率。利用本发明所述的方法处理后的钨冶炼废水中氟浓度<10mg/L,砷浓度<0.5mg/L,若一次处理无法实现可进行二次重复处理,最终实现达标排放。

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