申请日2015.06.30
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C02F9/04; C02F103/34; B09B3/00
摘要
本发明提供了一种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法,所述酸性废水为用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液提纯石英砂粉或长石砂粉后的酸性洗水,本发明中当混合酸液为氟硅酸与硝酸的混合酸液时,当混合酸液为盐酸和硝酸的混合酸液时,当混合酸液为盐酸和氟硅酸的混合酸液时,分别采取不同的处理工艺,实现将氟硅酸、盐酸和硝酸的循环回收使用。本发明的将酸洗工艺中所产生的含氟硅酸和硝酸以及盐酸的废水全部回收处理和循环套用,变废为宝,整个过程中没有废酸和废水排放,特别是本发明成功地处理掉了目前现有技术无法除去的含氟硅酸钙和硝酸化钙的废水,真正地实现零污染、零排放。
权利要求书
1.一种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法,所述酸性废 水为用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液提纯石英砂粉或长石砂粉后的酸性 洗水,其特征在于该方法包括以下步骤:A,当混合酸液为氟硅酸与硝酸的混合酸液时, 其处理步骤如下:
(1)、将酸性洗水收集至中和池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将 其pH值中和至6.0~7.0,然后将中和后的酸性洗水送至沉淀池中进行沉淀,将沉淀物 进行过滤,制得氟硅酸钙滤饼和滤液,收集氟硅酸钙滤饼并进行处理;
(2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或 磨细的生石灰粉将其pH值调节至8.0~10.0,沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用 作制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中,用硝酸或氟硅 酸将其pH值调节至6.0~7.0后送入中转池中;
(3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用以下a或b的方式进行浓缩:
a、将滤液重新作为洗涤物料用洗水,洗涤后的酸性洗水再按步骤(1)和(2)处 理后继续循环使用,直至最后滤液中的硝酸钙的浓度达到20~50%,将滤液送到制硝酸 车间中备用;
b、用单级/多级纳滤系统或单级/多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中硝酸钙的 浓度达到20~50%,将浓缩液送到制硝酸车间中备用,分离出的纯水送回车间循环使用;
B,当混合酸液为盐酸和硝酸的混合酸液时,其处理步骤如下:(1)、将酸性洗水收 集至中和池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其pH值中和至8.0~10.0, 沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用作制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后 的上层清液送入调节池中,用硝酸或盐酸将其pH值调节至6.5~7.5后送入中转池中;
(2)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中氯化钙和硝酸钙的浓度 不低于30%后,再送至制酸车间,分离出的纯水送回车间循环使用;
C,当混合酸液为盐酸和氟硅酸的混合酸液时,其处理步骤如下:(1)、将酸性洗水 收集至中和池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其pH值中和至6.0~7.0, 然后将中和后的酸性洗水送至沉淀池中进行沉淀,将沉淀物进行过滤,制得氟硅酸钙滤 饼和滤液,收集氟硅酸钙滤饼并进行处理;
(2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨 细的生石灰粉将其pH值调节至8.0~10.0,沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用作 制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中,用盐酸将其pH 值调节至6.5~7.5后送入中转池中;
(3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中氯化钙的浓度不低于 30%后,再送至制酸车间,分离出的纯水送回车间循环使用。
2.根据权利要求1所述的石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理 方法,其特征在于:A和C的步骤(1)中利用氟硅酸钙滤饼制备氟硅酸给车间使用, 具体的步骤如下:将氟硅酸钙滤饼收集后送至反应釜中,反应釜的顶部安装有一个带阀 门的排气管,排气管的一端与两个以上的真空水吸收罐连接,真空水吸收罐的末端与酸 雾吸收塔连接,吸收塔的上部出气端与引风机相连接;在反应釜中加入水,开启搅拌进 行打浆,然后依次开启引风机和反应釜夹套的冷却水,再向反应釜中加入与氟硅酸钙等 当量的浓硫酸,浓硫酸添加过程中反应釜中溢出的HF和SiF4气体经过排气管被真空水 吸收罐中的吸收液吸收后生成氟硅酸溶液,当氟硅酸溶液达到10%以上的浓度后再送给 车间使用;浓硫酸添加完毕后关掉冷却水,并向反应釜中通入蒸汽,升温到90~100度 并保温50~70分钟后,再向反应釜中加入水并打开出料阀,在搅拌的情况下将釜内的 物料送至板框压滤机压滤,制得滤饼和过滤液,洗涤滤饼,过滤液和后续的头三遍洗涤 滤饼的洗水作HF和SiF4气体的吸收液用,之后洗涤滤饼的洗水直接送入中和池中用生 石灰粉中和至中性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
3.根据权利要求1所述的石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理 方法,其特征在于:A中步骤(3)中利用含硝酸钙的滤液或浓缩液制备硝酸溶液供车 间循环使用,具体方法如下:将硝酸钙的浓度为20~50%的滤液或浓缩液放入上部带有 内衬为碳化硅或氟材料的冷凝器以及内衬为碳化硅或氟材料的反应釜中,单次添加的滤 液体积不超过釜内容积的70%,开启搅拌,并打开冷却水阀通入冷却水,在搪瓷反应釜 加入与硝酸钙等当量的浓硫酸,浓硫酸添加完毕后继续搅拌30~60分钟,用隔膜泵把 搪瓷反应釜内的料浆送至压滤机压滤,滤液收集至硝酸储罐中,滤饼用水洗涤至中性, 前三遍酸性洗水进行收集,作为A的步骤(2)中用硝酸或氟硅酸调节pH值的工序中 的酸液使用,后来的洗水送入中和池用生石灰粉中和到pH值呈中性,滤饼干燥后,作 为水泥厂的辅料出售。
4.根据权利要求1所述的石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理 方法,其特征在于:B中步骤(2)中利用含氯化钙和硝酸钙的浓缩液制备硝酸溶液和 盐酸溶液供车间循环使用,具体方法如下:将浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅或氟材 料的冷凝器以及内衬为碳化硅或氟材料的反应釜中,单次添加的浓缩液体积不超过釜内 容积的70%,开启搅拌,并打开冷却水阀通入冷却水,在搪瓷反应釜加入与硝酸钙和氯 化钙等当量的浓硫酸,浓硫酸添加完毕后继续搅拌30~60分钟,用隔膜泵把搪瓷反应 釜内的料浆送至压滤机压滤,滤液收集至硝酸和盐酸储罐中,滤饼用水洗涤至中性,前 三遍酸性洗水进行收集,作为B的步骤(1)中用硝酸或盐酸调节pH值的工序中的酸 液使用,后来的洗水送入中和池用生石灰粉中和到pH值呈中性,滤饼干燥后,作为水 泥厂的辅料出售。
5.根据权利要求1所述的石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理 方法,其特征在于:C的步骤(3)中利用含氯化钙的浓缩液制备盐酸溶液供车间循环 使用,具体方法如下:将浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅或氟材料的冷凝器以及内衬 为碳化硅或氟材料的反应釜中,单次添加的浓缩液体积不超过釜内容积的70%,开启搅 拌,并打开冷却水阀通入冷却水,在搪瓷反应釜加入与氯化钙等当量的浓硫酸,浓硫酸 添加完毕后继续搅拌30~60分钟,用隔膜泵把搪瓷反应釜内的料浆送至压滤机压滤, 滤液收集至盐酸储罐中,滤饼用水洗涤至中性,前三遍酸性洗水进行收集,作为C的步 骤(2)中用盐酸调节pH值的工序中的酸液使用,后来的洗水送入中和池用生石灰粉中 和到pH值呈中性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
说明书
一种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法
技术领域
本发明涉及一种石英砂粉、长石砂粉化学提纯后的酸性废水零排放的处理方法,属 于化工提纯及环保技术领域。
背景技术
石英砂粉和长石砂粉是非常重要的非金属矿物原料之一,它们经常用作玻璃、陶瓷 和耐火材料行业的原料。石英砂粉、长石砂粉所含的矿物杂质主要是三氧化二铁,但由 于其矿石形成过程的条件及它们加工过程中的工艺不同,其所含的杂质矿物三氧化二铁 的含量也有所区别,其品位高低决定它们在不同类别的玻璃、陶瓷和耐火材料行业中的 用途与用量。随着人们生活水平的不断提高,现在国内外玻璃、陶瓷、耐火材料等厂家 都对石英砂粉、长石砂粉等原料提出了更高的质量要求。目前石英砂粉、长石砂粉大都 采用电磁选的办法除铁,其效果不是很理想;而最有效的、最彻底的除杂办法还是借助 酸洗的手段来达到的;酸洗除铁的最大的缺点是提纯过程中会产生大量的酸性废水,如 果这种酸性废水没有处理好,就会污染环境。因此,如何有效的综合处理和利用酸洗过 程中产生的酸性废水,一直是石英砂粉提纯生产企业最头疼的问题。
目前酸洗提纯石英砂粉、长石砂粉产生的酸性废水主要是采用碱液中和至PH呈中 性后再排放,但长期排放不仅浪费大量的淡水资源,而且还会对环境造成一定的污染。 查阅专利文献资料得知中国专利CN2014101551020曾对盐酸酸洗提纯石英砂、长石过 程产生的废水做过零排放的工艺方法,并获得了中国专利局的发明专利授权。但对于用 氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液的酸性废水零排放处理方法未见报道。
发明内容
本发明提供了一种用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液酸洗提纯石英砂 粉、长石砂粉后的酸性废水处理方法,该方法完全能把这种酸性废水经处理后再循环使 用,整个过程中没有任何废水排放,达到真正的零污染、零排放。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为:
一种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法,所述酸性废水 为用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液提纯石英砂粉或长石砂粉后的酸性洗 水,该方法包括以下步骤:A,当混合酸液为氟硅酸与硝酸的混合酸液时,其处理步骤 如下:
(1)、将酸性洗水收集至中和池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将 其pH值中和至6.0~7.0,然后将中和后的酸性洗水送至沉淀池中进行沉淀,将沉淀物 进行过滤,制得氟硅酸钙滤饼和滤液,收集氟硅酸钙滤饼并进行处理;
(2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或 磨细的生石灰粉将其pH值调节至8.0~10.0,沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用 作制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中,用硝酸或氟硅 酸将其pH值调节至6.0~7.0后送入中转池中;
(3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用以下a或b的方式进行浓缩:
a、将滤液重新作为洗涤物料用洗水,洗涤后的酸性洗水再按步骤(1)和(2)处 理后继续循环使用,直至最后滤液中的硝酸钙的浓度达到20~50%,将滤液送到制硝酸 车间中备用;
b、用单级/多级纳滤系统或单级/多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中硝酸钙的 浓度达到20~50%,将浓缩液送到制硝酸车间中备用,分离出的纯水送回车间循环使用;
B,当混合酸液为盐酸和硝酸的混合酸液时,其处理步骤如下:(1)、将酸性洗水收 集至中和池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其pH值中和至8.0~10.0, 沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用作制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后 的上层清液送入调节池中,用硝酸或盐酸将其pH值调节至6.5~7.5后送入中转池中;
(2)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中氯化钙和硝酸钙的浓度 不低于30%后,再送至制酸车间,分离出的纯水送回车间循环使用;
C,当混合酸液为盐酸和氟硅酸的混合酸液时,其处理步骤如下:(1)、将酸性洗水 收集至中和池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其pH值中和至6.0~7.0, 然后将中和后的酸性洗水送至沉淀池中进行沉淀,将沉淀物进行过滤,制得氟硅酸钙滤 饼和滤液,收集氟硅酸钙滤饼并进行处理;
(2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中,用轻质碳酸钙、石灰乳或磨 细的生石灰粉将其pH值调节至8.0~10.0,沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用作 制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中,用盐酸将其pH 值调节至6.5~7.5后送入中转池中;
(3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中氯化钙的浓度不低于 30%后,再送至制酸车间,分离出的纯水送回车间循环使用。
A和C的步骤(1)中利用氟硅酸钙滤饼制备氟硅酸给车间使用,具体的步骤如下: 将氟硅酸钙滤饼收集后送至反应釜中,反应釜的顶部安装有一个带阀门的排气管,排气 管的一端与两个以上的真空水吸收罐连接,真空水吸收罐的末端与酸雾吸收塔连接,吸 收塔的上部出气端与引风机相连接;在反应釜中加入水,开启搅拌进行打浆,然后依次 开启引风机和反应釜夹套的冷却水,再向反应釜中加入与氟硅酸钙等当量的浓硫酸,浓 硫酸添加过程中反应釜中溢出的HF和SiF4气体经过排气管被真空水吸收罐中的吸收液 吸收后生成氟硅酸溶液,当氟硅酸溶液达到10%以上的浓度后再送给车间使用;浓硫酸 添加完毕后关掉冷却水,并向反应釜中通入蒸汽,升温到90~100度并保温50~70分 钟后,再向反应釜中加入水并打开出料阀,在搅拌的情况下将釜内的物料送至板框压滤 机压滤,制得滤饼和过滤液,洗涤滤饼,过滤液和后续的头三遍洗涤滤饼的洗水作HF 和SiF4气体的吸收液用,之后洗涤滤饼的洗水直接送入中和池中用生石灰粉中和至中 性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
CaSiF6+H2SO4=CaSO4↓+SiF4↑+2HF↑
SiF4↑+2HF↑+H2O吸收—→H2SiF4溶液
A中步骤(3)中利用含硝酸钙的滤液或浓缩液制备硝酸溶液供车间循环使用,具 体方法如下:将硝酸钙的浓度为20~50%的滤液或浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅或 氟材料的冷凝器以及内衬为碳化硅或氟材料的反应釜中,单次添加的滤液体积不超过釜 内容积的70%,开启搅拌,并打开冷却水阀通入冷却水,在搪瓷反应釜加入与硝酸钙等 当量的浓硫酸,浓硫酸添加完毕后继续搅拌30~60分钟,用隔膜泵把搪瓷反应釜内的 料浆送至压滤机压滤,滤液收集至硝酸储罐中,滤饼用水洗涤至中性,前三遍酸性洗水 进行收集,作为A的步骤(2)中用硝酸或氟硅酸调节pH值的工序中的酸液使用,后 来的洗水送入中和池用生石灰粉中和到pH值呈中性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料 出售。此步骤中的化学反应式如下:
Ca(NO3)2+H2SO4=CaSO4↓+2HNO3
2HNO3+CaO=Ca(NO3)2+H2O
B中步骤(2)中利用含氯化钙和硝酸钙的浓缩液制备硝酸溶液和盐酸溶液供车间循 环使用,具体方法如下:将浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅或氟材料的冷凝器以及内 衬为碳化硅或氟材料的反应釜中,单次添加的浓缩液体积不超过釜内容积的70%,开启 搅拌,并打开冷却水阀通入冷却水,在搪瓷反应釜加入与硝酸钙和氯化钙等当量的浓硫 酸,浓硫酸添加完毕后继续搅拌30~60分钟,用隔膜泵把搪瓷反应釜内的料浆送至压 滤机压滤,滤液收集至硝酸和盐酸储罐中,滤饼用水洗涤至中性,前三遍酸性洗水进行 收集,作为B的步骤(1)中用硝酸或盐酸调节pH值的工序中的酸液使用,后来的洗 水送入中和池用生石灰粉中和到pH值呈中性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。 此步骤中的化学反应式如下:
CaCl2+Ca(NO3)2+H2SO4(浓)=CaSO4↓+2HCl+2HNO3
C的步骤(3)中利用含氯化钙的浓缩液制备盐酸溶液供车间循环使用,具体方法如 下:将浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅或氟材料的冷凝器以及内衬为碳化硅或氟材料 的反应釜中,单次添加的浓缩液体积不超过釜内容积的70%,开启搅拌,并打开冷却水 阀通入冷却水,在搪瓷反应釜加入与氯化钙等当量的浓硫酸,浓硫酸添加完毕后继续搅 拌30~60分钟,用隔膜泵把搪瓷反应釜内的料浆送至压滤机压滤,滤液收集至盐酸储 罐中,滤饼用水洗涤至中性,前三遍酸性洗水进行收集,作为C的步骤(2)中用盐酸 调节pH值的工序中的酸液使用,后来的洗水送入中和池用生石灰粉中和到pH值呈中 性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。此步骤中的化学反应式如下:
CaCl2+H2SO4(浓)=CaSO4↓+2HCl
与现有技术相比,本发明的将酸洗工艺中所产生的含氟硅酸和硝酸以及盐酸的废水 全部回收处理和循环套用,变废为宝,整个过程中没有废酸和废水排放,特别是本发明 成功地处理掉了目前现有技术无法除去的含氟硅酸钙和硝酸化钙的废水,真正地实现零 污染、零排放。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明,但是本发明的保护范围并不局限 于以下实施例。本发明的以下实施例中均以唐山金信世达硅业公司酸洗提纯硫铁矿型石 英砂过程中产生的酸性废水为例。
实施例1
1,酸性废水的中和、沉淀、再中和处理:
先把车间排出的含氟硅酸和硝酸的酸性洗水,收集到中和池中,用轻质碳酸钙进行 中和处理,中和到洗水的pH值=6.0为终点;再把该中和后的洗水送入沉淀池中把氟硅 酸钙沉淀下来。然后用隔膜泵把沉淀物送入压滤机中过滤,滤饼测试其中的氟硅酸钙含 量后备用,滤液和沉淀池中的清水一并送入调节池中,用轻质碳酸钙调节pH值=9.0后, 沉淀铁离子,沉淀铁离子后的清水送入调节池,用硝酸或氟硅酸调节pH= 6.0~7.0后送入中转池中备用,沉淀后的铁离子定期送入压滤机呈滤饼后用作制备硫酸 亚铁原料。
2,过滤与浓缩:
把上述的中转池中的清水先用石英砂层进行过滤,用单级或多级纳滤系统进行浓缩 到溶液中硝酸钙的浓度为50%(具体浓度视具体情况而定)再送到制硝酸车间的储罐中 备用,分离出的纯水回车间循环使用。
3,含氟硅酸钙滤饼的处理:
把1中的氟硅酸钙称量好的一定数量送到材质为碳化硅陶瓷内衬反应釜中,该反应 釜的上部须安有一排气管和阀,该管阀的另一端与多个真空水吸收罐的管道相连,吸收 罐的最后端与酸雾吸收塔相连接,吸收塔的上部出气端与引风机相连接。加完滤饼后在 加入适量的水,开启搅拌进行打浆,先开启酸雾吸收塔的引风机,再开启反应釜夹套的 冷却水然后再慢慢加入等当量的浓硫酸,此时有HF和SiF4气体溢出,溢出的气体经水 吸收罐中的吸收液吸收后生产氟硅酸溶液,当该溶液达到质量百分比10%以上的浓度再 送给车间使用。加完浓硫酸后,关掉冷却水,通入蒸汽,升温到90度并保温70min后, 再加入少量的自来水,打开出料阀,在搅拌的情况下用隔膜泵把釜内的物料送至板框压 滤机压滤,滤液和后续的头三遍洗涤滤饼的洗水作HF和SiF4的吸收液用,之后洗涤滤 饼的洗水直接送入中和池中用生石灰粉中和至中性;或作为步骤1中的调节pH=6.0~7.0 时使用;滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
4,浓缩后的硝酸钙溶液的处理:
把浓缩后的50%硝酸钙溶液经计量槽计量后放入碳化硅材质为内衬的反应釜中,不 要超过釜内容积的70%(该反应釜上部带有冷凝器)开启搅拌,打开反应釜夹套和冷凝 器的冷却水阀,通入冷却水,再慢慢滴加与硝酸钙溶液等当量的浓硫酸,加完浓硫酸后, 再搅拌30min,用隔膜泵把釜内料浆送至压滤机压滤,滤液送入硝酸储罐,滤饼用自来 水洗涤至中性,开始的1至3遍洗水收集后作为步骤1中的调节pH=6.0~7.0时使用, 后来的洗水送入中和池用生石灰中和到pH值呈中性。
实施例2
1,酸性废水的中和、沉淀、再中和处理:
先把车间排出的含氟硅酸和硝酸的酸性洗水,收集到中和池中,用磨细生石灰-325 目进行中和处理,中和到洗水的pH值=6.5为终点;再把该中和后的洗水送入沉淀池中 把氟硅酸钙沉淀下来。然后用隔膜泵把沉淀物送入压滤机中过滤,滤饼测试其中的氟硅 酸钙含量后备用,滤液和沉淀池中的清水一并送入调节池中,用-325目的生石灰粉调节 pH值=8.5后,沉淀铁离子,沉淀铁离子后的清水送入调节池,用硝酸或氟硅酸调节 pH=6.0~7.0后送入中转池中备用,沉淀后的铁离子定期送入压滤机呈滤饼后用作制备 硫酸亚铁原料。
2,过滤与浓缩:
把上述的中转池中的清水先用石英砂层进行过滤,过滤后的水再作洗水用,之后在 按照1的步骤处理后,继续到车间循环使用,直至最后水中的硝酸钙的浓度为30%,(具 体浓度视具体情况而自定)再送到制硝酸车间的储罐中备用;
3,含氟硅酸钙滤饼的处理:
把1中的氟硅酸钙称量好的一定数量送到内衬材质为聚四氟乙烯的反应釜中,该反 应釜的上部须安有一排气管和阀,该管阀的另一端与多个真空水吸收罐的管道相连,吸 收罐的最后端与酸雾吸收塔相连接,吸收塔的上部出气端与引风机相连接。加完滤饼后 在加入适量的水,开启搅拌进行打浆,先开启酸雾吸收塔的引风机,再开启反应釜夹套 的冷却水然后再慢慢加入等当量的浓硫酸,此时有HF和SiF4气体溢出,溢出的气体经 水吸收罐中的吸收液吸收后生产氟硅酸溶液,当该溶液达到质量百分比10%以上的浓度 再送给车间使用。加完浓硫酸后,关掉冷却水,通入蒸汽,升温到100度并保温60min 后,再加入少量的自来水,打开出料阀,在搅拌的情况下把釜内的物料送至板框压滤机 压滤,过滤液和后续的头三遍洗涤滤饼的洗水作HF和SiF4的吸收液用,之后洗涤滤饼 的洗水直接送入中和池中用生石灰粉中和至中性;或作为步骤1中的调节pH=6.0~7.0 时使用;滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
4,浓缩后的硝酸钙溶液的处理:
把浓缩后的30%硝酸钙溶液经计量槽计量后放入搪瓷反应釜中,不要超过釜内容积 的70%(该反应釜上部带有冷凝器)开启搅拌,打开反应釜夹套和冷凝器的冷却水阀, 通入冷却水,再慢慢滴加与硝酸钙溶液等当量的浓硫酸,加完浓硫酸后,再搅拌30min, 用隔膜泵把釜内料浆送至压滤机压滤,滤液送入硝酸储罐,滤饼用自来水洗涤至中性, 开始的1至3遍洗水收集后作为步骤1中的调节pH=6.07~.0时使用,后来的洗水送入 中和池用生石灰中和到pH值呈中性。
实施例3
1,酸性废水的中和、沉淀、再中和处理:
先把车间排出的含氟硅酸和硝酸的酸性洗水,收集到中和池中,用磨细生石灰-325 目进行中和处理,中和到洗水的pH值=7.0为终点;再把该中和后的洗水送入沉淀池中 把氟硅酸钙沉淀下来。然后用隔膜泵把沉淀物送入压滤机中过滤,滤饼测试其中的氟硅 酸钙含量后备用,滤液和沉淀池中的清水一并送入调节池中,用-325目的生石灰粉调节 pH值=8.0后,沉淀铁离子,沉淀铁离子后的清水送入调节池,用硝酸或氟硅酸调节 pH=6.0~7.0后送入中转池中备用,沉淀后的铁离子定期送入压滤机呈滤饼后用作制备 硫酸亚铁原料。
2,过滤与浓缩:
把上述的中转池中的清水先用石英砂层进行过滤,用单级反渗透系统进行浓缩到溶 液中硝酸钙的浓度为50%(具体浓度视具体情况而定)再送到制硝酸车间的储罐中备用, 分离出的纯水回车间循环使用。
3,含氟硅酸钙滤饼的处理:
把1中的氟硅酸钙称量好的一定数量送到材质为不锈钢的316L常规反应釜中,该 反应釜的上部须安有一排气管和阀,该管阀的另一端与多个真空水吸收罐的管道相连, 吸收罐的最后端与酸雾吸收塔相连接,吸收塔的上部出气端与引风机相连接。加完滤饼 后在加入适量的水,开启搅拌进行打浆,先开启酸雾吸收塔的引风机,再开启反应釜夹 套的冷却水然后再慢慢加入等当量的浓硫酸,此时有HF和SiF4气体溢出,溢出的气体 经水吸收罐中的吸收液吸收后生产氟硅酸溶液,当该溶液达到质量百分比10%以上的浓 度再送给车间使用。加完浓硫酸后,关掉冷却水,通入蒸汽,升温到100度并保温50min 后,再加入少量的自来水,打开出料阀,在搅拌的情况下把釜内的物料送至板框压滤机 压滤,过滤液和后续的头三遍洗涤滤饼的洗水作HF和SiF4的吸收液用,之后洗涤滤饼 的洗水直接送入中和池中用生石灰粉中和至中性;或作为步骤1中的调节pH=6.0~7.0 时使用;滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
4,浓缩后的硝酸钙溶液的处理:
把浓缩后的50%硝酸钙溶液经计量槽计量后放入内衬为碳化硅陶瓷反应釜中,不要 超过釜内容积的70%(该反应釜上部带有冷凝器)开启搅拌,打开反应釜夹套和冷凝器 的冷却水阀,通入冷却水,再慢慢滴加与硝酸钙溶液等当量的浓硫酸,加完浓硫酸后, 再搅拌30min,用隔膜泵把釜内料浆送至压滤机压滤,滤液送入硝酸储罐,滤饼用自来 水洗涤至中性,开始的1至3遍洗水收集后作为步骤1中的调节pH=6.07~.0时使用, 后来的洗水送入中和池用生石灰中和到pH值呈中性。
实施例4
本实施例中混合酸液为盐酸和硝酸的混合酸液,其处理步骤如下:(1)、将酸性洗 水收集至中和池中,用轻质碳酸钙将其pH值中和至8.0~10.0,沉淀铁离子,将沉淀物 进行过滤;滤饼用作制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池 中,用硝酸或盐酸将其pH值调节至6.5~7.5后送入中转池中;
(2)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中氯化钙和硝酸钙的浓度 不低于30%后,再送至制酸车间,分离出的纯水送回车间循环使用;
此步骤中利用含氯化钙和硝酸钙的浓缩液制备硝酸溶液和盐酸溶液供车间循环使 用,具体方法如下:将浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅的冷凝器以及内衬为碳化硅的 反应釜中,单次添加的浓缩液体积不超过釜内容积的70%,开启搅拌,并打开冷却水阀 通入冷却水,在搪瓷反应釜加入与硝酸钙和氯化钙等当量的浓硫酸,浓硫酸添加完毕后 继续搅拌30~60分钟,用隔膜泵把搪瓷反应釜内的料浆送至压滤机压滤,滤液收集至 硝酸和盐酸储罐中,滤饼用水洗涤至中性,前三遍酸性洗水进行收集,作为本实施例步 骤(1)中用硝酸或盐酸调节pH值的工序中的酸液使用,后来的洗水送入中和池用生石 灰粉中和到pH值呈中性,滤饼干燥后,作为水泥厂的辅料出售。
实施例5
本实施例中的混合酸液为盐酸和氟硅酸的混合酸液,其处理步骤如下:(1)、将酸 性洗水收集至中和池中,用石灰乳将其pH值中和至6.0~7.0,然后将中和后的酸性洗 水送至沉淀池中进行沉淀,将沉淀物进行过滤,制得氟硅酸钙滤饼和滤液,收集氟硅酸 钙滤饼并进行处理;氟硅酸钙滤饼的处理方法与实施例1-3中相同。
(2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中,用石灰乳将其pH值调节至 8.0~10.0,沉淀铁离子,将沉淀物进行过滤;滤饼用作制备硫酸亚铁得原料,滤液和沉 淀铁离子后的上层清液送入调节池中,用盐酸将其pH值调节至6.5~7.5后送入中转池 中;
(3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤,过滤后的滤液 再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩,直至浓缩液中氯化钙的浓度不低于 30%后,再送至制酸车间,分离出的纯水送回车间循环使用。