[发明专利]沉钒废水资源化利用的方法

说明书

本发明涉及化工领域，公开了一种沉钒废水资源化利用的方法。所述方法包括：(1)沉钒废水进行除铬，然后浓缩至原体积的1/3～1/4；(2)向步骤(1)得到的溶液中加入碳酸氢铵，然后进行搅拌和过滤，得到滤液A和滤渣A；(3)向滤液A中加入碳酸氢钙，然后进行搅拌和过滤，得到滤液B和滤渣B；(4)将滤液B冷却至0‑5℃析出沉淀，然后进行过滤，得到滤液C和滤渣C；(5)将滤液C进行蒸馏。通过对沉钒废水进行处理，得到的滤渣A和滤渣C可以混合作为焙烧剂进行使用，滤液C蒸馏可以得到纯度较高的硫酸铵，可以作为沉钒剂进行使用。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种沉钒废水资源化利用的方法。

背景技术

目前，钒渣钠化焙烧-水浸提钒工艺的主要过程为：采用钠盐作为焙烧添加剂，在高温有氧条件下焙烧，生成溶于水的钒酸钠，水浸后获得钒酸钠溶液，进一步沉钒获得钒产品。

通常沉钒废水需要脱铵再浓缩，获得硫酸钠，但是上述方法获得的硫酸钠产品不纯且产量大，往往只能堆存，带来巨大环境压力。有研究直接采用碳酸氢铵进行沉钒，沉钒废水浓缩后获得碳酸氢钠返回焙烧，但碳酸氢铵沉钒沉钒率比较低，碳酸氢铵消耗比较高。也有研究利用碳酸钠与氢氧化钠一起混合焙烧提高焙烧效率的。例如专利申CN109837384A的工艺包括：钠化焙烧：将含钒物料与钠盐混合、焙烧,以得到焙烧熟料；浸出：对所述焙烧熟料进行水浸,以得到浸出渣和含钒的浸出液；沉钒：将碳酸铵与所述浸出液在pH值为8～10的环境下混合,再固液分离,以得到偏钒酸铵和沉钒母液,所述偏钒酸铵用于制备五氧化二钒；回收钠盐：对所述沉钒母液进行蒸馏操作,再经过冷却结晶、过滤得到碳酸氢钠粗产品,所述碳酸氢钠粗产品作为原料返回至所述钠化焙烧步骤。该专利采用碳酸氢铵沉钒，将沉钒母液进行蒸馏后的碳酸氢钠粗产品返回焙烧。专利申请CN104498735A公开了采用下述工艺步骤：(1)将钒渣、Na₂CO₃与NaOH的混合碱混合均匀,然后在煅烧窑中氧化焙烧,得到焙烧熟料；(2)所述的焙烧熟料用水进行浸出,浸出液pH值控制在9～14,然后固液分离,得到浸出渣和钒液。该专利申请采用混碱焙烧-水浸提钒的方法,由于没有氯化钠、硫酸钠盐的添加,不产生有毒有害气体；采用混碱焙烧,钒的转浸率高于95％；混碱焙烧温度较纯碱焙烧降低50～150℃,所以焙烧过程中不产生烧结现象,消除了后期再次球磨焙烧熟料所增加的能耗,该方法为清洁高效提钒的方法。该专利采申请用碳酸钠与氢氧化钠混合焙烧。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的为规避沉钒废水难以利用采用碳酸氢铵或碳酸铵沉钒，但碳酸氢铵或碳酸铵沉钒率低，消耗高的问题；以及沉钒废水浓缩蒸发出硫酸钠，再进行利用时利用成本高、操作步骤繁琐的问题，提供一种沉钒废水资源化利用的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种沉钒废水资源化利用的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)沉钒废水进行除铬，然后浓缩至原体积的1/3～1/4；

(2)向步骤(1)得到的溶液中加入碳酸氢铵，然后进行搅拌和过滤，得到滤液A和滤渣A；

(3)向滤液A中加入碳酸氢钙，然后进行搅拌和过滤，得到滤液B和滤渣B；

(4)将滤液B冷却至0-5℃析出沉淀，然后进行过滤，得到滤液C和滤渣C；

(5)将滤液C进行蒸馏。

优选地，所述沉钒废水为钒渣通过钠化焙烧-水浸提钒工艺得到。

优选地，所述沉钒废水中含有0～8g/L的NH₄⁺、20～46g/L的Na⁺、40～140g/L的SO₄^2-、0.1～3g/L的Cr和0.02～0.6g/L的V。