申请日2015.07.01
公开(公告)日2017.03.01
IPC分类号C02F9/04; C01G31/00
摘要
本发明公开了一种从沉钒废水中回收钒的方法，该方法包括以下步骤：(1)调节沉钒废水的pH值至酸性;(2)将C1‑C4的醇添加至步骤(1)得到的沉钒废水中，并且在搅拌条件下进行第一接触反应;(3)将式(1)所示的表面活性剂添加至步骤(2)得到的沉钒废水中，并且在搅拌条件下进行第二接触反应，然后将反应得到的产物进行固液分离。本发明提供的从沉钒废水中回收钒的方法通过加入表面活性剂改变沉钒废水的性质，与钒直接结合形成沉淀，可以使沉钒废水中总钒含量由0.05‑5g/L降低至0.001‑0.005g/L，沉钒率高达99%以上，并且该方法可以在较低的温度和较短的时间内实施，且操作简单，具有节约能耗和成本的优势，具有良好的社会效益和经济效益。式(1)其中，R为C10‑C18的长链烷基，R1‑R3为甲基或乙基，X为Cl、Br或I。
权利要求书
1.一种从沉钒废水中回收钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)调节沉钒废水的pH值至酸性;
(2)将C1-C4的醇添加至步骤(1)得到的沉钒废水中，并且在搅拌条件下进行第一接触反应;
(3)将式(1)所示的表面活性剂添加至步骤(2)得到的沉钒废水中，并且在搅拌条件下进行第二接触反应，然后将反应得到的产物进行固液分离，
其中，R为C10-C18的长链烷基，R1-R3为甲基或乙基，X为Cl、Br或I。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述C1-C4的醇为甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述C1-C4的醇为乙醇。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述C1-C4的醇与所述沉钒废水中钒的摩尔比为0.05-0.8:1。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述C1-C4的醇与所述沉钒废水中钒的摩尔比为0.05-0.5:1。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述表面活性剂的R为C12-C18的长链烷基，R1-R3为甲基，X为Cl。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述表面活性剂与所述沉钒废水中钒的质量比为0.005-0.8:1。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述表面活性剂与所述沉钒废水中钒的质量比为0.05-0.5:1。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，调节沉钒废水的pH值至2.5-5.5。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第一接触反应的条件包括：温度为15-30℃;反应时间为1-70min。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第一接触反应的条件包括：温度为20-25℃;反应时间为1-10min。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第二接触反应的条件包括：温度为15-30℃;反应时间为1-70min。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第二接触反应的条件包括：温度为20-25℃;反应时间为1-10min。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉钒废水中的总钒含量为0.05-10g/L;所述沉钒废水中至少部分钒为低于五价的低价钒，所述方法还包括在所述沉钒废水中引入氧化剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述沉钒废水中的总钒含量为0.05-5g/L。
16.根据权利要求1和14-15中任意一项所述的方法，其中，所述沉钒废水为酸性铵盐沉钒废水、弱碱性沉钒废水、铁盐沉钒废水、钙盐沉钒废水和含钒磷废水中的至少一种。
说明书
一种从沉钒废水中回收钒的方法
技术领域
本发明涉及一种从沉钒废水中回收钒的方法。
背景技术
随着国家对环保问题的日益重视，对工业企业污染治理的要求越来越高，沉钒废水不达标排放的问题也越来越被钒冶金行业所关注。国内有10余种处理含钒铬废水的方法，其中生产上得到普遍应用且效果较好的主要是硫酸亚铁还原-石灰中和法，但是在使用该法处理沉钒废水过程中产生的固体渣量大，沉降速度慢，使得固液分离工序的处理量大，导致该方法处理沉钒废水的综合能力较低。因此，在现有技术的基础上如何进一步提高沉钒废水的处理能力并从沉钒废水中高效地回收钒是一个亟待解决的问题。
何文艺等(高密度多钒酸铵制备技术研究[J]，钢铁钒钛，2012,33(2)：10-14)介绍了一种高密度多钒酸铵的制备方法。为了获得高沉钒率以及高密度的多钒酸铵，需要于60-85℃在含钒20-30g/L的溶液加入大于1/50倍于全钒质量的晶种和1.5-2.5倍于全钒质量的硫酸铵，并用硫酸调节pH至2.1-2.4，沸水浴95℃依次在350r/min和200r/min转速下分别沉淀40分钟和20分钟，可获得98.5%以上的沉钒率。一方面，该方法的沉钒率仍有待提高;另一方面，该方法的反应条件较为苛刻，需要控制反应在高温条件下进行且反应时间也较长，这会加大操作的难度且耗能增多。
因此，如何能够进一步优化从沉钒废水中回收钒的方法，以获得具有沉钒率高、处理时间短且工艺简单易用等优势的沉钒废水的处理方法还有待于进一步研究和开发。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中沉钒率较低、沉钒时间长及工艺复杂等缺陷，提供了一种从沉钒废水中回收钒的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种从沉钒废水中回收钒的方法，该方法包括以下步骤：
(1)调节沉钒废水的pH值至酸性;
(2)将C1-C4的醇添加至步骤(1)得到的沉钒废水中，并且在搅拌条件下进行第一接触反应;
(3)将式(1)所示的表面活性剂添加至步骤(2)得到的沉钒废水中，并且在搅拌条件下进行第二接触反应，然后将反应得到的产物进行固液分离，
其中，R为C10-C18的长链烷基，R1-R3为甲基或乙基，X为Cl、Br或I。
本发明提供的从沉钒废水中回收钒的方法中，由于表面活性剂的引入，改变了沉钒废水的性质，其与钒直接结合形成沉淀，采用该方法可以使沉钒废水中钒含量由0.05-5g/L降低至0.001-0.005g/L，沉钒率高达99%以上，并且该方法可以在较低的温度和较短的时间内实施，且操作简单，具有节约能耗和成本的优势，具有良好的社会效益和经济效益。