申请日2012.04.20
公开(公告)日2012.08.15
IPC分类号C22B23/00; C02F103/16; C02F9/04; C22B7/00
摘要
一种回收重金属离子废水中钴离子的方法，涉及湿法冶炼过程中产出的含钴较低的溶液中有效回收、富集钴的方法。本发明的方法，首先将溶液进行固液分离，并对分离后的上清液进行pH值调节，使溶液调节到特定的pH值条件下，然后采用CN-27树脂，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离。随后根据体系的溶液的情况，选择不同的稀酸将吸附在树脂上钴反洗下来，回收的钴离子转变为氯化钴达到10-20g/L以上，能直接返回生产系统使用，含钴废水经吸附后，钴含量能降低到0.001g/L，吸附后液符合工业废水排放标准。
权利要求书
1.一种回收重金属离子废水中钴离子的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、将含低量钴废水通过过滤器进行固液分离，进过滤器前投加絮凝剂，加到溶液澄清为止，调节上清液的PH值为5-8;
步骤2、采用苯乙烯阳性螯合树脂，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、根据体系溶液的PH值选择不同浓度的稀酸，将吸附在树脂上的钴反洗下来，使回收的钴离子中的氯化钴达到10-25g/L之间，能直接返回生产系统使用，含钴废水经吸附后，钴含量降低到0.001g/L，吸附后液符合工业废水排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种回收重金属离子废水中钴离子的方法，其特征在于所述步骤1的絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铁中的一种。
说明书
一种回收重金属离子废水中钴离子的方法
技术领域
本发明涉及在湿法冶炼中产出的含钴较低的溶液中有效回收、富集钴的方法，特别是一种回收重金属离子废水中钴离子的方法。
背景技术
随着我国有色行业的快速发展，含重金属工业废水也在逐年增加。重金属多为非降解型有毒物质，不具备自然净化能力，一旦进入环境就很难从环境中去除。重金属污染对于环境和人类造成的危害已越来越多地为人们所熟知，随着我国可持续发展战略的进一步实施，对重金属废水的处理要求也将日益严格。我国重有色金属工业污染物排放标准将于2009年7月1日正式实施，其中废水中钴的含量要求小于1mg/L。以前常用的废水处理工艺为：萃余液含[Co2+]在0.1～0.5/L之间，经除油后进沉淀池，加片碱沉淀残余Co2+，回收钴金属;氢氧化钴、草酸钴母液及洗水含[Co2+]在0.05～0.15g/L之间，采用片碱二次沉钴后压滤回收钴金属。上述废水处理工艺回收金属钴量小，高pH值沉钴造成回收物料杂质含量高，二次处理难度大，处理后废水含钴在0.02g/L左右，不能达标排放。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服上述已有技术存在的不足，提供一种能够有效减少钴湿法冶金过程中杂质富集、提高金属钴收率的含低量钴废水中钴的回收方法的一种回收重金属离子废水中钴离子的方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案为：
一种回收重金属离子废水中钴离子的方法，包括以下步骤：
步骤1、将含低量钴废水通过过滤器进行固液分离，进过滤器前投加絮凝剂，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止，调节上清液的PH值为5-8;
步骤2、采用苯乙烯阳性螯合树脂(CN-27树脂)，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、根据体系溶液的PH值选择不同浓度的稀酸，将吸附在树脂上的钴反洗下来，使回收的钴离子中的氯化钴达到10-25g/L之间，能直接返回生产系统使用，含钴废水经吸附后，钴含量降低到0.001g/L，吸附后液符合工业废水排放标准。
所述步骤1的絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铁中的一种。
本发明采用CN-27树脂，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离。回收的钴离子转变为氯化钴达到10-20g/L以上，能直接返回生产系统使用，含钴废水经吸附后，钴含量能降低到0.001g/L，大量减少了重金属离子排放对土壤及环境的污染，并且吸附后液符合工业废水排放标准。
具体数据详见表1：
表1 不同废水进行固液分离试验和树脂的吸附饱和对比试验
对洗涤后氯化钴溶液取含钴较高的两个样品进行全分析，分析结果见表2。
表2 反洗再生后氯化钴溶液指标(g/L)
具体实施方式
实施例1：
步骤1、将氢氧化钴废水池内pH=8、[Co]=0.25g/L的原液投加絮凝剂聚丙烯酰胺，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止，上清液通过颗粒物过滤;
步骤2、进行苯乙烯阳性螯合树脂的吸附，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、当树脂接近饱和后，外排废水淡粉色，pH=6.3时，用2.0mol/L的盐酸分两次洗涤树脂，得到浓缩液Co2+浓度A：8.9g/L(2L);B：12.35 g/L(1.5L)。洗涤树脂结束后采用常规手段进行树脂再生，然后进行下一轮操作。进液15小时后，检测排出废液[Co2+]=0.001g/l，外排废水白色，pH=8.5。
实施例2：
步骤1、将草酸钴废水原液[Co]=0.28 g/L，pH=2.5，先加氢氧化钠进行pH值的调节，调节后pH=5，加絮凝剂聚合氯化铝进行过滤，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止;
步骤2、过滤后直接进行CN-27树脂的吸附，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、当树脂接近饱和后，外排废水淡粉色，pH=6.5，用2.5mol/L的盐酸分两次洗涤树脂,得到浓缩液[Co2+]浓度A：13.56g/L(2L)，B：9.23g/L(1.5L)。洗钴结束后进行树脂再生，然后进行下一轮操作。进液18小时后，检测排出废液[Co2+]=0.001g/l，外排废水白色，pH=8.5。
实施例3：
步骤1、将萃余液废水原液[Co]=0.35 g/L，pH=3，先加液碱进行pH值的调节，调节后pH=5，再自然澄清;
步骤2、澄清后直接进行CN-27树脂的吸附，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、当树脂接近饱和后外排废水淡粉色，pH=6.7，用3.0mol/L的盐酸分两次洗涤树脂,得到浓缩液[Co2+]浓度A：18.96g/L(2L)，B：12.56g/L(1.5L)。洗钴结束后进行树脂再生，然后进行下一轮操作。进液8小时后，检测排出废液[Co2+]=0.001g/l，(外排废水白色，pH=8.5)。
实施例4：
步骤1、将氢氧化钴废水池内pH=8、[Co]=0.25g/L的原液投加絮凝剂聚合氯化铝铁，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止，上清液通过颗粒物过滤;
步骤2、进行苯乙烯阳性螯合树脂的吸附，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、当树脂接近饱和后，外排废水淡粉色，pH=6.3时，用2.0mol/L的盐酸分两次洗涤树脂，得到浓缩液Co2+浓度A：8.9g/L(2L);B：12.35 g/L(1.5L)。洗涤树脂结束后采用常规手段进行树脂再生，然后进行下一轮操作。进液15小时后，检测排出废液[Co2+]=0.001g/l，外排废水白色，pH=8.5。
实施例5：
步骤1、将草酸钴废水原液[Co]=0.28 g/L，pH=2.5，先加氢氧化钠进行pH值的调节，调节后pH=5，加絮凝剂硫酸亚铁进行过滤，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止;
步骤2、过滤后直接进行CN-27树脂的吸附，利用一级金属回收床和二级保安过滤器连续吸附，使溶液中的钴吸附在树脂上，达到钴与其它杂质的分离;
步骤3、当树脂接近饱和后，外排废水淡粉色，pH=6.5，用2.5mol/L的盐酸分两次洗涤树脂,得到浓缩液[Co2+]浓度A：13.56g/L(2L)，B：9.23g/L(1.5L)。洗钴结束后进行树脂再生，然后进行下一轮操作。进液18小时后，检测排出废液[Co2+]=0.001g/l，外排废水白色，pH=8.5。
实施例6：
步骤1、将氢氧化钴废水池内pH=8、[Co]=0.25g/L的原液投加絮凝剂硫酸铝，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止，上清液通过颗粒物过滤;
步骤2、同实施例1;
步骤3、同实施例1。
实施例7
步骤1、将草酸钴废水原液[Co]=0.28 g/L，pH=2.5，先加氢氧化钠进行pH值的调节，调节后pH=5，加絮凝剂聚合硫酸铁进行过滤，絮凝剂每次加1mg，加到溶液澄清看不见浑浊液为止;
步骤2、同实施例2;
步骤3、同实施例2。
实施例8：
步骤1、将萃余液废水原液[Co]=0.35 g/L，pH=3，先加液碱进行pH值的调节，调节后pH=5，再自然澄清;
步骤2、同实施例3;
步骤3、同实施例3。