[发明专利]一种处理镍、钴、铜湿法冶炼工业废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及镍、钴、铜湿法冶炼所产生的工业废水的处理方法。

背景技术

镍、钴、铜湿法冶炼过程中浸出、净化、萃取、钴镍的氢氧化物(碳酸盐)合成、电积所产生的工业废水，重金属离子一般在几毫克/升、几十毫克/升、甚至几百毫克/升范围内，COD值一般也在300-1000mg/L。

目前处理上述工业废水大多采用较经济的石灰乳中和水解沉淀法，使重金属离子按下列反应水解沉淀：

MeSO₄+Ca(OH)₂＝Ca SO₄↓+Me(OH)₂↓。

石灰乳处理后的废水经沉降或过滤后排入污水站。此种方法虽然运行成本低，但渣量大，COD难以达标。

传统用硫化物沉淀法处理有色冶炼废水，除去重金属离子。向废水中投加Na₂S，使重金属离子生成难溶的金属硫化物沉淀而除去。由于重金属离子的硫化物溶度积很小，使重金属离子从废水中彻底除去，从而达到重金属的排放标准。该方法的优点是渣量少，易脱水，废渣重金属含量高，有利于金属回收，但硫化物沉淀法的现场工作环境差，而且污水中增加了S^2-离子，造成对环境的二次污染，工业废水中的COD值还略有上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种采用聚合硫酸铁-NaOH混凝沉淀法处理镍、钴、铜湿法冶炼工业废水的方法，使重金属离子、COD值均达工业废水三级排放标准。

为此，本发明采用的技术方案是：一种处理镍、钴、铜湿法冶炼工业废水的方法，其步骤如下：1)将聚合硫酸铁(以下简称PFS)用自来水配制成质量浓度为10-35％的溶液，陈化4-20h，以提高絮凝效果；2)向待处理的含镍、钴、铜的工业废水添加NaOH溶液，调pH值调至9-12，以保证重金属离子沉淀完全；3)在工业废水中加入聚合硫酸铁溶液，搅拌，当溶液的pH值偏低时，还需补加NaOH保持pH值在9-12；4)过滤分离，滤掉重金属离子、悬浮物和石油类物质，可达排放标准；5)滤液调pH值至4-9，加氧化剂氧化降低滤液的COD值，COD值可达100-450mg/L；6)调上步得到的滤液的pH值至6-9，废水可达工业废水三级排放标准。

上述的方法，氧化剂选用NaClO₃、NaClO、过硫酸钠或双氧水中的一种或多种；由于PFS为高价铁的聚合物，加入PFS后，COD可明显降低至100-150mg/L，其用量比较小，一般用量为每100立方米的废水加5-10kg的PFS固体。

本发明先向含钴、镍、铜的工业废水中添加NaOH溶液调节pH值，再加入预先陈化好的PFS溶液，PFS溶液的作用：一是起沉淀作用，与镍(钴、铜)生成一种复杂的碱式盐，而这种碱式盐的沉淀pH值要比氢氧化镍(钴、铜)的沉淀pH值低得多，调整pH值至9-12(最佳值9.5-10.5)，即可将重金属沉淀完全；二是起絮凝作用，因未反应的PFS在水中形成带正电的Fe(OH)²⁺、Fe(OH)₂⁴⁺等，而Ni²⁺等重金属离子与PFS生成的碱式盐带负电荷，二者相互中和，微小粒子便絮凝长大，达到沉淀分离的目的。

本发明具有以下优点：

1、对设备无特殊要求，投资省，日处理1000M³污水投资50-80万元即可；2、运行成本低，运行费用1元/M³左右；3、现场的工作环境好，无二次污染；4、渣量少，有用金属回收简便(特别是镍)，酸溶即可回收；5、重金属离子、石油类物质、悬浮物和COD均达工业废水三级排放标准。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

市售固体PFS用自来水配制成质量浓度为10～35％的溶液，陈化4-20h。预调含钴、镍、铜的工业废水的pH值9-12，加入预先配置好的PFS溶液，当溶液的pH值偏低时，还需补加NaOH保持pH值在9-12，反应20～30分钟，过滤分离，滤掉重金属离子、悬浮物和石油类物质，滤液调pH至4-9，加入氧化剂(NaClO₃、NaClO、过硫酸钠、臭氧等)氧化降COD，再调滤液的pH值至6-9即可排放，处理后废水的检测结果见表1-3(用本发明处理三种类型的废水得到的结果)。

表1：废水中重金属离子含量及COD均较高的废水

单位：mg/L