申请日2018.07.19
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C02F9/10; C01F5/30; C01G3/02; C01G9/02; C01G21/12
摘要
本发明公开了一种处理镁萃余废水的方法，其方法包括：将镁萃余废水在隔油池中回收萃取剂;以瓜尔胶、聚丙烯酸酯、多元醇制备破乳剂;除油后废水加入破乳剂和超声的环境下进行破乳反应，除去乳化物;多级沉淀回收氢氧化铜、氢氧化锌、氢氧化铅;再将废水加入絮凝剂普鲁兰多糖后经砂粒进行砂滤处理，分离出滤渣和澄清氯化镁废水;用软锰矿澄清氯化镁废水进行吸附处理，过滤，除去软锰矿渣;澄清氯化镁废水输送至三效蒸发系统，分离出氯化镁晶体，并回收冷凝水。本发明使用的物料为无毒或低毒，对环境没有二次污染，可回收氯化镁、氢氧化铜、氢氧化锌、氢氧化铅，去除放射性元素的效果良好，回收的萃取剂可重复利用，符合绿色环保可持续发展的要求。
权利要求书
1.一种处理镁萃余废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)回收萃取剂：将镁萃余废水排放至隔油池中隔油池底部安装可调节的振动装置，开启轻微振幅振动废水8～12min，静置2～3h分层后，回收萃取剂，得到氯化镁废水;
(2)破乳剂的制备：以5～10份瓜尔胶为起始剂中加入0.5～1份聚丙烯酸酯、加入氢氧化镁在碱性条件下催化发生加聚反应扩链再加入1.5～2.5份多元醇进行支化，制得破乳剂;
(3)破乳：将步骤(1)得到的粗氯化镁废水经过破乳反应床，加入破乳剂进行破乳反应，搅拌速率800～1000r/min下破乳8～10min、超声频率25～28kHz、混合比1:(1～1.2)，除去乳化物，得到除油氯化镁废水;
(4)沉淀：在一级沉淀池除油氯化镁废水中加入浓度为1～2mol/L的氢氧化镁溶液，调节pH至6.5～7，搅拌1～2min ，一级沉淀池回收氢氧化铜;废液流入二级沉淀池，调节pH为8～8.5，搅拌1～2min，二级沉淀池回收氢氧化锌，废液流入三级沉淀池，调节pH为9～9.5，搅拌1～2min，回收氢氧化铅;
(5)砂滤：将步骤(4)得到的废水加入絮凝剂普鲁兰多糖后经过砂粒进行砂滤处理，分离出滤渣和澄清氯化镁废水;
(6)吸附：用软锰矿对步骤(5)得到的澄清氯化镁废水进行吸附处理，去除重金属和放射性元素，过滤除去软锰矿渣;
(7)浓缩结晶：再将经过步骤(6)得到的澄清氯化镁废水输送至三效蒸发系统进行浓缩结晶，离心机分离氯化镁晶体，回收冷凝水重复利用。
2.根据权利要求1所述一种处理镁萃余废水的方法，其特征在于：所述多元醇为季戊四醇、甘油、三羟甲基乙烷、木糖醇、山梨醇中的一种。
3.根据权利要求1所述一种处理镁萃余废水的方法，其特征在于：所述振动的频率为250～350Hz。
4.根据权利要求1所述一种处理镁萃余废水的方法，其特征在于：所述搅拌的速率为30r/min。
5.根据权利要求1所述一种处理镁萃余废水的方法，其特征在于：所述砂粒的粒径为0.5～1.0mm。
说明书
一种处理镁萃余废水的方法
技术领域
本发明涉及稀土工业废水处理工艺领域，尤其是一种处理镁萃余废水的方法。
背景技术
稀土资源是我国重要的一项资源，广泛应用于各种高新产业，如制造坦克、飞机、导弹精密仪器、激光、核工业等。目前，对稀土资源的利用和研究也越来越多，而在稀土的开采，提取，加工等过程中会产生大量的废水，这些废水中可能包含各种污染，如有机需氧物质污染，化学毒物污染，无机固体悬浮物污染，重金属污染，酸污染，碱污染等。这些废水排放到环境中会对造成水体、土壤的严重污染，威胁动物、植物和人类的生命健康，因此如何有效的处理废水意义重大且深远。
镁萃余废水是在稀土萃取过后产生的废水，其中包含萃取剂和氢氧化镁溶液和各种重金属及放射性元素，某些重金属元素的含量较高。对镁萃余废水的处理主要在于除油，去除重金属和放射性元素及回收氯化镁和萃取剂，实现经处理后的水体达到排放标准，回收利用可用物质的绿色环保可持续发展的要求。目前处理稀土工业废水的方法时间长，工艺复杂，成本高，含量高的重金属被去除而不是回收利用，造成资源浪费;投入物料多，且具有一定毒性，造成二次污染。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种处理镁萃余废水的方法，本发明使用的物料为无毒或低毒，对环境没有二次污染，可回收氯化镁、氢氧化铜、氢氧化锌、氢氧化铅，去除放射性元素的效果良好，回收的萃取剂可重复利用，符合绿色环保可持续发展的要求。
本发明的技术方案如下：
(1)回收萃取剂：将镁萃余废水排放至隔油池中隔油池底部安装可调节的振动装置，开启轻微振幅振动废水8～12min，静置2～3h分层后，回收萃取剂，得到氯化镁废水;
(2)破乳剂的制备：以5～10份瓜尔胶为起始剂中加入0.5～1份聚丙烯酸酯、加入氢氧化镁在碱性条件下催化发生加聚反应扩链再加入1.5～2.5份多元醇进行支化，制得破乳剂;
(3)破乳：将步骤(1)得到的粗氯化镁废水经过破乳反应床，加入破乳剂进行破乳反应，搅拌速率800～1000r/min下破乳8～10min、超声频率25～28kHz、混合比1:(1～1.2)，除去乳化物，得到除油氯化镁废水;
(4)沉淀：在一级沉淀池除油氯化镁废水中加入浓度为1～2mol/L的氢氧化镁溶液，调节pH至6.5～7，搅拌1～2min ，一级沉淀池回收氢氧化铜;废液流入二级沉淀池，调节pH为8～8.5，搅拌1～2min，二级沉淀池回收氢氧化锌，废液流入三级沉淀池，调节pH为9～9.5，搅拌1～2min，回收氢氧化铅;
(5)砂滤：将步骤(4)得到的废水加入絮凝剂普鲁兰多糖后经过砂粒进行砂滤处理，分离出滤渣和澄清氯化镁废水;
(6)吸附：用软锰矿对步骤(5)得到的澄清氯化镁废水进行吸附处理，去除重金属和放射性元素，过滤除去软锰矿渣;
(7)浓缩结晶：再将经过步骤(6)得到的澄清氯化镁废水输送至三效蒸发系统进行浓缩结晶，离心机分离氯化镁晶体，回收冷凝水重复利用。作为本发明的进一步说明，所述的振动的频率为250～350Hz。
作为本发明的进一步说明，所述的多元醇为季戊四醇、甘油、三羟甲基乙烷、木糖醇、山梨醇中的一种。
作为本发明的进一步说明，所述的搅拌的速率为30r/min。
作为本发明的进一步说明，所述的砂粒的粒径为0.5～1.0mm。
在隔油池添加震动装置，轻微的震动和气体可将萃取剂带出溶液加快分层，减少回收萃取剂的时间。
常用破乳剂有一定的毒性，对环境会造成污染。本发明使用绿色环保无毒或毒性很低的原料制备破乳剂，瓜尔胶是一种水溶性高分子聚合物，分子量大，活泼氢多，利用天然瓜尔胶为原料，去除表皮及胚芽后所剩的胚乳部分，主要含有半乳糖和甘露糖。在碱性条件下与聚丙烯酸酯加聚扩链引入羧基、羟基等官能团，再加入多元醇对扩链的官能团支化，再次扩链，得到分子量更大的破乳剂，具有更强的表面活性和界面吸附能力溶解于连续相中，在外界条件作用下或液滴碰撞时易破裂，从而液滴易发生聚结，将乳状液中的乳化剂从界面上顶替下来，且瓜尔胶和聚丙烯酸酯还可将废水中的杂质吸附到乳状物中，起到除杂的作用。协同超声作用，可加快破乳速率，减少反应时间。
在废水中还含有一定量的金属，可分类回收利用节能环保，省去后续一次沉淀后再分离不同金属的步骤;利用不同金属沉淀ph值的差异性，通过三级沉淀池可分离出氢氧化铜、氢氧化铅、氢氧化锌。
使用普鲁兰多糖二次吸附杂质;，普鲁兰多糖是一种由出芽短梗霉发酵所产生的类似葡聚糖、黄原胶的胞外水溶性粘质多糖。可以吸附废水中的杂质，在自然界可被微生物降解利用，不会引起环境污染。