申请日2016.01.18
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号C02F9/10; B01D53/18; C01C1/02; C01C1/16; C22B7/00; C22B34/36
摘要
本实用新型公开了一种能够同时处理高盐含钨含重金属氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统，它包括含氨废气处理系统、废水脱氨处理系统、综合回收钨装置、重金属脱除装置和氯化铵反应塔;含氨废气处理系统液相出口与氯化铵反应塔入口相连;废水脱氨处理系统气相出口与氯化铵反应塔入口相连;废水脱氨处理系统还与综合回收钨装置相连;综合钨回收装置与重金属脱除装置相连;本工艺系统将废气脱氨、废水脱氨、钨回收和重金属回收系统综合为一体，实现了对APT产业中废水、废气的资源化回收，利用该工艺系统能有效地将钨和氨解络合从废水中分离出来，去除率达到99.9%，而且得到的氨水和氯化铵浓度较高可回用于生产，真正地实现了战略资源钨的回收。
权利要求书
1.一种能够同时处理高盐含钨含重金属氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统，其特征在于，它包括含氨废气处理系统、废水脱氨处理系统、综合回收钨装置、重金属脱除装置和氯化铵反应塔;所述含氨废气处理系统液相出口与氯化铵反应塔入口相连;所述废水脱氨处理系统气相出口与氯化铵反应塔入口相连;所述废水脱氨处理系统还与所述综合回收钨装置相连;所述综合钨回收装置与所述重金属脱除装置相连。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述含氨废气处理系统包括顺次连接的冷凝器、洗气塔和尾气吸收塔，所述洗气塔顶部气相出口连接尾气吸收塔的入口;所述尾气吸收塔底部出口与氯化铵反应塔入口相连，顶部与除雾器和引风机相连。
3.如权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述冷凝器设置为管壳式冷凝器，气相走壳程，冷凝水走管程。
4.如权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述氯化铵反应塔与氯化铵反应槽相连。
5.如权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述废水脱氨处理系统包括脱氨塔和吸收冷凝一体化设备，所述脱氨塔的气相出口与所述吸收冷凝一体化设备的入口相连;所述吸收冷凝一体化设备的气相出口与氯化铵反应塔的入口相连，液相出口与氯化铵反应槽相连。
6.如权利要求5所述的处理系统，其特征在于，废水脱氨处理系统还包括脱盐预浓缩装置，含氨废水经脱盐预浓缩装置处理后进入含氨废水储罐，进一步经预热器换热后进入脱氨塔脱氨。
7.如权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述脱盐预浓缩装置优选为电渗析、反渗透膜组件、蒸发、纳滤中的一种。
8.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述脱盐预浓缩装置优选为电渗析膜组件。
9.如权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述综合回收钨装置采用大孔阴离子交换树脂吸附柱进行高吸附率吸附，得到高浓度钨酸钠溶液返回生产。
10.如权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述重金属脱除装置与一预留蒸发装置相连。
11.如权利要求10所述的处理系统，其特征在于，所述重金属脱除装置为石灰铁盐法后面接保安吸附柱，实现对砷的深度脱除。
12.如权利要求1-3、6-8或11中任一权利要求所述的处理系统，其特征在于，所述氯化铵反应槽出口与氯化铵中间槽入口相连，所述氯化铵中间槽出口与氯化铵反应槽入口相连。
说明书
一种能够同时处理高盐含钨含重金属氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统
技术领域
本实用新型涉及APT生产行业所有废水、废气综合资源化深度处理领域，特别是涉及一种能够同时处理高盐含钨含重金属氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统。
背景技术
仲钨酸铵(APT)是一种化学物质，主要是白色结晶，有片状或针状二种，用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉。还用作制造偏钨酸铵及其他钨化合物，用于石油化工行业作添加剂。国内主流的APT生产工艺为：钨精矿—振动球磨—碱压煮—压滤—配制交前夜—离子交换—蒸发结晶—干燥封装。离子交换法生产APT具有流程短，钨金属收率高，产品成本低等优点，但生产过程会有大量的含氨废气、含氨含钨废水、重金属废水。
传统处理APT冶炼过程的废气和废水的方法药剂量消耗大、不能资源化回收有价的资源，能耗高，还有二次污染等，且不能稳定达标处理，对环境造成了极大的破坏，特别是随着近些年来，APT的产能过剩问题而以突出，很多不能得到妥善处理的废气和废水对周边环境造成很大问题，环境容量急剧减少。
某公司采用吹脱装置来去除废水中氨氮污染物，通过多次吹脱，能将氨氮废水脱除至200-300mg/L，和交后液混合后能勉强到30mg/L左右，但还是不达标，且废水中的氨转化为气相污染物，造成了二次污染，也没能回收废水中有用的氨资源。(姚丽华，陈树茂，杨红等.钨冶炼离子交换工艺废水的治理.湖南有色金属，2007，23(1)：42-44)。
中国专利CN104310426A提供了一种将APT蒸发结晶废气和结晶母液、晶体洗水、解吸一段液和尾液进行回收氨和氯化铵的方法，含氨尾气直接进入精馏塔，再通过汽水分离来制得氨气，该方法不能完全回收尾气中的氨，且当系 统进入大量不凝气(空气)时，对设备的负荷冲击将是特别大的，精馏操作无法完成。废水处理将高氨氮加碱后吹脱，能耗高，不能稳定达标，且只能处理高浓度的含氨废水，低浓度大量的尾液、空载洗水等不能得到有效的处理，吹脱法引入大量的不凝气，在盐酸吸收的过程会产生巨大的酸雾问题，无法解决，造成很大二次污染。因此，该法也不利于工业推广。
鉴于传统的钨冶炼行业高盐含钨、砷的氨氮废水、重金属废水、含硫氨氮废气的资源化处理装置的不足，为了能将生产过程中废水、废气中的各种污染物脱除、甚至将本装置并入生产线中，来实现水、氨的新平衡，为企业节省大量的新鲜水，将APT生产中的各项成本降低，增加社会效应、环境效应、经济效应，为企业增加竞争力，真正实现资源的循环利用，减少新鲜水的使用和废水的排放，本实用新型开发出一套针对钨冶炼行业生产废水、废气的资源化处理装置，该装置不仅能99.9%的去除废水中的氨氮和废气中的氨，使其以高浓度氨水和氯化铵的形式回用于生产工艺，而且能有效的将钨和氨解络合从废水中分离出来，实现战略资源钨的回收。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能够同时处理高盐含钨含重金属氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统。该系统设备简单、自动化程度高、操作方便、获得的氨水、氯化铵可以直接销售或回用于APT生产主工艺，降低成本，同时可获得钨酸钠溶液返回主流程，真正实现了资源的循环利用和废水达标排放，无二次污染问题，具有良好的市场前景。
本实用新型采用以下技术方案：
一种能够同时处理高盐含钨含重金属氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统，它包括含氨废气处理系统、废水脱氨处理系统、综合回收钨装置、重金属脱除装置和氯化铵反应塔;所述含氨废气处理系统液相出口与氯化铵反应塔入口相连;所述废水脱氨处理系统气相出口与氯化铵反应塔入口相连;所述废水脱氨处理系统还与所述综合回收钨装置相连;所述综合钨回收装置与所述重金属脱除装置相连。
所述含氨废气处理系统包括顺次连接的冷凝器、洗气塔和尾气吸收塔，所述洗气塔顶部气相出口连接尾气吸收塔的入口;所述尾气吸收塔底部出口与氯化铵反应塔入口相连，顶部与除雾器和引风机相连。
所述冷凝器设置为管壳式冷凝器，气相走壳程，冷凝水走管程。
所述氯化铵反应塔与氯化铵反应槽相连。
所述废水脱氨处理系统包括脱氨塔和吸收冷凝一体化设备，所述脱氨塔的气相出口与所述吸收冷凝一体化设备的入口相连;所述吸收冷凝一体化设备的气相出口与氯化铵反应塔的入口相连，液相出口与氯化铵反应槽相连。
废水脱氨处理系统还包括脱盐预浓缩装置，含氨废水经脱盐预浓缩装置处理后进入含氨废水储罐，进一步经预热器换热后进入脱氨塔脱氨。
所述脱盐预浓缩装置优选为电渗析或反渗透膜组件。
所述综合回收钨装置采用大孔阴离子交换树脂吸附柱进行高吸附率吸附，得到高浓度钨酸钠溶液返回生产。
所述重金属脱除装置与一预留蒸发装置相连;
进一步地，所述重金属脱除装置为石灰铁盐法后面接保安吸附柱，实现对砷的深度脱除。
所述氯化铵反应槽出口与氯化铵中间槽入口相连，所述氯化铵中间槽出口与氯化铵反应槽入口相连。
在实际生产应用中，由蒸发结晶锅出来的含氨尾气，含有大量的氨，通过含氨废气处理系统，将里面的氨以氨水和氯化铵的形式回收，通过氯化铵反应塔与废水脱氨处理系统连接起来。
在废水脱氨处理系统中，通过废水脱盐预浓缩装置对低浓度含氨的纯水、一段液、三段液混合液等进行预浓缩可以减少50%的水量，大大降低了后续处理装置的负荷，减小设备投资。
浓缩液与结晶母液、晶体洗水混合后经均质调节后进入预热器，充分利用脱氨塔塔釜预热，也可以选择先进入氯化铵反应槽的夹套或盘管，来充分利用中和后溶解的反应热，经过预热的综合废水由脱氨塔精馏段和提馏段交界处进入，在脱氨塔内进行解络合反应，塔内处于反应平衡、解络合平衡、气液相平衡的状态。最终塔釜以钨酸钠和氯化钠溶液的形式进入钨回收装置，塔顶含氨蒸汽经过吸收冷凝一体化设备和氯化铵反应塔、氯化铵反应槽，将氨氮以15%以上的浓氨水和23%的氯化铵溶液的形式回收，且两种产品之间的比例可以通过自动控制系统做到无级调节。
将氨氮脱除资源化回收后的废水与交后液混合、负钨树脂洗水混合，该废 水主要含重金属和钨，通过大孔树脂吸附柱对钨进行深度吸附，企业每天通过回收钨可以多生产1t左右的仲钨酸铵，价值数10万元，带来了很大的经济效益。回收钨后的废水，主要含砷、其他重金属等污染物。
脱氨装置的控制系统优选为RTU多模冗余控制系统，实现全自动控制。
重金属脱除装置可以根据当地实际环保需求来实行分级处理，分期建设，既能满足现行的国家标准，又能为以后的更高标准和零排放提供升级。重金属处理装置包括氧化、共沉淀、过滤、深度吸附、电絮凝等单元操作组合的方式，使大水量的重金属废水得到妥善处理。
使危险废物的量降到最低，避免了二次污染，将废水中污染物转移。
重金属脱除装置预留蒸发脱盐工艺所需的全部接口和升级空间，满足废水零排放的需求。优选的蒸发装置为MVR、TVR、多效蒸发器。蒸发装置可以回收蒸馏水，出晶体、根据晶体实际组成来确定类别，交由资质的单位处理。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型公开了一种能够同时处理高盐含钨含重金属的氨氮废水以及含氨废气的资源化综合处理系统;
2、本实用新型通过与APT冶炼厂的生产过程全方位对接，对生产过程中的所有废水、废气进行处理的同时，也资源化的回收了有价资源，直接和生产进行对接，实现了巨大的环境效益、经济效益，使生产过程中的新鲜氨消耗减少90%以上，钨金属利用率也得到显著提高。
3、利用本实用新型使得所有废水和废气中各项污染指标得到彻底地脱除和资源化回收，所制得的氨水和氯化铵纯度高，可直接返回生产使用，不存在二次污染，是真正的全过程污染控制，全过程污染解析和处理。