申请日2012.05.11
公开(公告)日2013.06.19
IPC分类号C02F101/20; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种高盐度含重金属生产污水的处理方法，其利用污水中的锰离子并调节到一定的浓度;经曝气预氧化，投加碱和氧化剂，控制污水的PH和Eh值,在水中制备水合氧化锰，通过吸附和共沉淀，脱除水中的重金属元素;沉淀产物为锰，镍精矿回收利用;再向少部份上清液中加入适量的碱，利用污水中的镁离子制取一定量的氢氧化镁吸附剂，吸附全部污水中残留的重金属离子;经浓密沉淀，底流氢氧化镁浆料回用于湿法冶金除杂工序作为碱中和剂，并回收镍、钴等金属;上清液为达到排放标准的净镁盐溶液，可直接用以生产各品级的氢氧化镁产品或规范排放。
权利要求书
1.一种高盐度含重金属生产污水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
a) 污水在调节曝气池中调节均匀并预氧化;
b) 污水均匀连续进入反应釜中与碱性中和剂和氧化剂反应，控制pH值在8.5~8.96之间和Eh值在-90~-115mV之间，在室温下反应40~90分钟，生成水合氧化锰沉淀物，经共沉淀和吸附脱除液相中的重金属离子;
c) 经高效浓密过滤实现固液分离，固相渣为高品位Mn—Ni—精矿，烘干包装供特钢冶炼原料，固相渣含Ni5-13%;含Mn15-48%;
d) 液相重金属元素脱除率≥98%的镁盐溶液;在镁盐溶液中加碱产出微粒氢氧化镁，吸附脱除溶液中残留的微量重金属;
e) 在高效浓密机中絮凝沉降氢氧化镁，浓密底流氢氧化镁浆体回用于除杂工序作碱中和剂并回收镍钴金属;
f) 上清液为无重金属污染的净镁盐溶液，用于直接生产各品级氢氧化镁产品或规范排放。
2.根据权利要求1所述的高盐度含重金属生产污水的处理方法，其特征在于，在所述步骤a)中，调整污水中锰元素与其他重金属元素总和的质量浓度比在2~5：1。
3.根据权利要求1或2所述的高盐度含重金属生产污水的处理方法，其特征在于，在所述步骤b)中，通过碱性中和剂为氢氧化钠，氧化剂为10~20%质量百分比的过氧化氢。
4.根据权利要求1或2所述的高盐度含重金属生产污水的处理方法，其特征在于，在所述步骤d)中，在镁盐溶液中所加碱为30%质量百分比的氢氧化钠溶液，投加量为10~16L/m3。
说明书
一种高盐度含重金属生产污水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种针对有色金属湿法冶炼生产污水的处理技术，特别是红土镍矿硫酸浸出湿法冶炼后产生的高盐度含重金属生产污水的处理方法。
背景技术
伴随现代工业的发展，对金属镍的需求迅速增长。近十年来，我国镍的消费量以年均25%的增速增长，成为世界第一镍消费大国。全球镍资源量的70%为 红土镍矿。硫酸浸出(加压，常压)湿法冶炼工艺成为开发红土镍矿的热门。
在红土镍矿的硫酸浸出湿法提镍冶金流程中，无论是浸出还是用硅镁镍矿浆去中和除杂。矿石中大量的镁溶出进入溶液。在用碱中和、沉淀分离产出氢氧化镍的过程，会产生大量高硫酸镁浓度的生产污水(沉镍母液)。这些污水溶液成分复杂，含锰，镍，钴，铅，铬，镉多项重金属污染(含量0.5-50mg/l，锰含量最高50-500mg/l)，要处理达到排放标准，现行工艺复杂，工程投资大，运行费用高。工业常用的石灰法污泥量大，需要有巨大的尾渣库接纳，条件限制大，容易造成二次污染和安全环境隐患。且水溶液中含有的锰、镍等金属随污泥排入尾渣库也造成资源的浪费，越来越不能满足现代工业清洁生产的要求。因此有效处理这些高镁盐度，含锰、镍、钴、铬、镉等多项重金属含量超标的生产污水，经济有效的回收其中的有用金属，又不产生污泥排放，会产生巨大的经济和环境效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高镁盐度，并且锰、镍、钴、铬、镉等多项重金属含量超标的无机污水处理方法，该方法可经济有效的回收污水中的锰，镍等金属，使污水净化而不产生污泥废渣，杜绝二次污染。并为有效回收生产镁产品，实现绿色循环经济创造条件。
本发明所述的一种高盐度含重金属生产污水的处理方法，其包括以下步骤：
a) 污水在调节曝气池中调节均匀并预氧化;
b) 污水均匀连续进入反应釜中与碱性中和剂和氧化剂反应，控制pH值在8.5~8.96之间和Eh值在-90~-115mV之间，在室温下反应40~90分钟，生成水合氧化锰沉淀物，经共沉淀和吸附脱除液相中的重金属离子;
c) 经高效浓密过滤实现固液分离，固相渣为高品位Mn—Ni—精矿，烘干包装供特钢冶炼原料;
d) 液相重金属元素脱除率≥98%的镁盐溶液;在镁盐溶液中加碱产出微粒氢氧化镁，吸附脱除溶液中残留的微量重金属;
e) 在高效浓密机中絮凝沉降氢氧化镁，浓密底流氢氧化镁浆体回用于除杂工序作碱中和剂并回收镍钴等金属;
f) 上清液为无重金属污染的净镁盐溶液，可用于直接生产各品级氢氧化镁产品或规范排放。
所述步骤a)中，调整污水中锰元素与其他重金属元素总和的质量浓度比在2~5：1。
上述步骤b)中，通过碱性中和剂为氢氧化钠，氧化剂为10~20%质量百分比的过氧化氢。
在所述步骤d)中，在镁盐溶液中所加碱为30%质量百分比的氢氧化钠溶液，投加量为10~16L/m3。
本发明的有益效果：利用污水中已有足够量的锰、镁元素，在水中制备水合氧化锰和氢氧化镁吸附剂，脱除污水中的重金属，实现污水净化达到排放标准，并回收锰镍等有用元素，实现了污水处理无污泥废渣排放的目标。本发明提具有极大的经济效益和环境效益，技术流程短、能耗低(常温常压);充分利用污水中的相关金属离子;物耗少、成本低;重金属脱除率高且全部回收利用;不产生污泥废渣，投资省;是实现绿色循环经济的污水处理工艺。对于红土镍矿硫酸浸出湿法冶炼后产生的高盐度含重金属生产污水，本发明实验表明每克水合氧化锰吸附去除镍，钴，镉等重金属量可达0.25克。吸附去除率可达98%以上。经吸附沉淀过滤后，各类重金属离子浓度可达到国家的相关排放标准。