[发明专利]一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺和应用

说明书

本发明涉及一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺和应用，属于废水处理技术领域。首先将硫酸盐溶液加入预冷器中采用结晶母液进行换热预冷，然后加入结晶反应器中，第一阶段以0.2～0.5℃/min的降温速率进行降温，至溶液开始变浑浊时停止降温，保温搅拌15～30min；第二阶段以0.5～1℃/min的降温速率降温，控制终点温度比第一阶段温度低10℃以上，同时高于溶液结冰点温度，保温搅拌20～60min。反应结束后，采用离心过滤器过滤得到硫酸锌镁复盐产品。过滤得到的结晶母液返回预冷器作为预冷介质。

技术领域

本发明涉及从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺和应用，属于废水处理技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，一些工业企业的规模得到了进一步的扩大，但其生产过程中存在的生产废水的处理问题也日益凸显。在化工、冶炼、印染等行业中，会产出大量废弃的硫酸盐溶液，由于这些溶液中含有大量的重金属硫酸盐物质，如果不能得到很好的处理而直接作为废水排放到水体中，将对生态环境带来很大的危害。

目前，含有硫酸锌和硫酸镁的溶液排放前大多采用石灰进行中和，将锌、镁和硫酸根以氢氧化锌、碱式硫酸锌、氢氧化镁和硫酸钙等形成沉淀除去，虽然石灰中和法能够除去锌、镁、硫酸根等有害成份，但是锌、镁失去回收利用的价值。因此，如何在不添加结晶剂的条件下从硫酸盐溶液中回收硫酸锌和硫酸镁是需要解决的一个技术难题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺。本发明利用硫酸盐溶液中锌离子和镁离子具有相近的离子半径，可以组成同晶型化合物的特点，通过控制工艺技术条件，从硫酸盐溶液中直接生成硫酸锌镁复盐产品，实现硫酸锌镁的分离与综合回收。同时，避免含硫酸盐溶液直接排放对生态环境带来危害。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，所述工艺包括下述步骤：首先将硫酸盐溶液加入预冷器中采用结晶母液进行换热预冷，然后加入结晶反应器中，第一阶段以A℃/min的降温速率进行降温，至溶液开始变浑浊时停止降温，保温搅拌15～30min；第二阶段以B℃/min的降温速率降温，控制终点温度比第一阶段温度低10℃以上，同时高于溶液结冰点温度，保温搅拌至少15min反应结束后，采用离心过滤器过滤得到硫酸锌镁复盐产品；所述硫酸盐溶液中，同时含有锌离子和镁离子，所述A的取值为0.2～0.5，B的取值为0.5～1，且在实施过程中，B大于A。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，所述硫酸盐溶液为工业生产过程中产出的含有硫酸锌、硫酸镁的溶液或废水。所述工业生产过程包括化工、冶炼、印染等行业的生产过程。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，第二阶段，在终点温度保温搅拌20～60min。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，所述第一阶段降温和第二阶段降温，均采用外冷器，利用盘管或夹套进行换热降温。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，所述的第一阶段和第二阶段的搅拌转速为30～100转/分钟。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，过滤得到的结晶母液返回预冷器作为预冷介质。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，在回收硫酸锌镁复盐的同时实现镁在复盐中的富集。

本发明一种从硫酸盐溶液中分离回收硫酸锌镁复盐的工艺，当同时含有锌离子和镁离子的硫酸盐溶液的硫酸浓度为0.2～180g/L、且Mg的含量大于锌的含量并大于45g/L时，所述工艺能实现镁在复盐中的富集。在本发明中所指的富集为：复盐中镁相对于锌的含量大于溶液中镁相对于锌的含量。换句话说，经本发明处理后，溶液中的锌与镁的比例会上升。