[发明专利]石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用装置及其方法，针对空白焙烧硫酸抑硅水浸提钒工艺产生的强酸性、含有大量的铁、铝、硫酸根、其它重金属离子以及少量偏钒酸根的高盐废水的特点，首先将提钒高盐废水通过预处理系统，投加大量的石灰提高废水的pH值，利用中和、沉淀，氧化、膜过滤，以去除重金属离子与部分硫酸根离子，降低COD、悬浮物以及TDS；其次通过浓缩处理系统，利用反渗透与超高压反渗透将废水浓缩减量；最后，通过蒸发结晶系统蒸发结晶出结晶盐；反渗透的产水、超高压反渗透的产水与蒸发结晶系统的冷凝液满足回用水的要求，回用到提钒生产工段，达到石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用的目的。

技术领域

本发明是一种石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用装置及使用方法，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

钒是一种过渡元素，原子序数23，原子量50.9。钒是呈银灰色金属，具有体心立方结构，熔点1890±10℃，沸点3380℃。钒拥有良好的物理性能、稳定的化学性质和催化活性，广泛用于冶金、钢铁、化工、建材、染料、电池等领域。

在中国，提钒的主要原料为钒钛磁铁矿与石煤，而我国的石煤储量非常丰富，广泛分布于湖南、湖北、浙江、江西、广东、广西、贵州、安徽、河南、陕西、甘肃等地。石煤中的钒主要以3价存在，多数提钒工艺要先将其氧化成5价，以偏钒酸钠溶出，然后利用氯化铵沉钒，生成偏钒酸铵，进而可以脱氨制成五氧化二钒。目前，石煤提钒主要工艺有：低钠焙烧水浸工艺、空白焙烧酸浸工艺、钙盐焙烧酸浸工艺、免焙烧直接稀酸浸取工艺。

空白焙烧硫酸抑硅水浸提钒工艺，其生产过程为：“破碎磨矿→空白焙烧→硫酸抑硅→浸出过滤→离子交换→净化洗涤→沉钒干燥，产品为偏钒酸铵”。其过程中主要产生两种废水，其一为沉钒母液，是一种高氨氮废水；其二为离子交换的树脂吸附余液，是一种强酸性、含有大量的铁、铝、硫酸根、其它重金属离子以及少量偏钒酸根的高盐废水，对环境的危害极大。目前，尚没有针对新型空白焙烧硫酸抑硅水浸提钒工艺产生的强酸性、含有大量的铁、铝、硫酸根、其它重金属离子以及少量偏钒酸根的高盐废水的技术，已有部分相似的专利针对石煤提钒高盐废水进行处理，如201210110313.3一种石煤提钒含盐废水的综合处理方法，主要工艺为“石煤提钒含盐废水、倒极电渗析进行脱盐、减压膜蒸馏进行浓缩、结晶晒盐、电渗析产淡水与冷凝水回用”；200910273138.8一种石煤提钒高盐度富重金属废水的资源化处理方法，主要工艺为“提钒高盐度富重金属废水加石灰、碳酸钠、PAC与PAM混凝沉淀，底泥压滤的滤饼用作建筑掺合料，上清液经电渗析脱盐，浓水蒸发结晶，产生的工业盐、淡水与冷凝液回用石煤提钒工艺”；两个都是针对低钠焙烧水浸工艺提钒产生的高盐废水，利用电渗析脱盐与浓水蒸发结晶对石煤提钒高盐废水进行了回用处理，同时回用氯化钠，但未回收偏钒酸根。而且电渗析耗能较大，产水水质又低于反渗透，尚有不少缺陷。需要开发一种针对新型空白焙烧硫酸抑硅水浸提钒工艺产生的强酸性、含有大量的铁、铝、硫酸根、其它重金属离子以及少量偏钒酸根的高盐废水的深度处理回用技术。

发明内容

本发明提出的是一种石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用装置及使用方法，其目的在于针对新型空白焙烧硫酸抑硅水浸提钒工艺产生的强酸性、含有大量的铁、铝、硫酸根、其它重金属离子以及少量偏钒酸根的高盐废水的特点，以及如果处理不好会严重污染环境，且浪费宝贵的钒资源的缺陷，提出一种石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用装置，可将废水处理至满足回用水的要求，回用到提钒生产工段，达到石煤空白焙烧提钒高盐废水深度处理回用的目的。