鈷濕法冶金行業(yè)廢水處理分析

1、本頁面為作品封面,下載文檔后可自由編輯刪除!環(huán)境保護行業(yè)污水鉆濕法冶金行業(yè)廢水處理分析隨著中國經濟的發(fā)展，近年來中國的鉆工業(yè)也有較快的發(fā)展。2 2014014 年中國市場鉆供應量約為 4.964.96 萬噸， 同比增加 10.2%,10.2%,約占世界鉆產量的一半以上。鉆產品消費主要集中在電動汽車和電子產品中的電池制品，傳統(tǒng)的硬質合金和耐高溫合金的相對比重有所下降。我國的鉆資源主要來源是非洲的水鉆礦、濕法中間品和合金等，隨著行業(yè)的競爭加劇，中國前十大鉆企業(yè)產量在總產量中的比例已從 20102010 年的 73.5%73.5%提高至20142014 年的 92.5%,92.5%,企業(yè)集中度進一步

2、提高1 1。同時不少鉆生產企業(yè)產品向下游延伸，做到鉆酸鋰的前驅體（四氧化三鉆）和三元前驅體（銀鉆鎰的氫氧化物），甚至做到電池正極材料。因此鉆企業(yè)的生產廢水不僅有前面濕法冶金生產過程的廢水還要包括合成前驅體的廢水。隨著廢水處理技術進步、環(huán)保觀念提升和資源綜合利用技術水平的發(fā)展，鉆行業(yè)的廢水處理技術也得到了相應的發(fā)展，從最初的各種廢水混合后再處理發(fā)展到根據廢水的特點分類處理并充分回收廢水中的各種資源。我國的鉆濕法冶金生產的所用鉆原料基本來源于國外的水鉆礦、 鉆濕法中間品、鉆白合金和紅合金等，每個企業(yè)利用這些原料的濕法冶金工藝和產品方案雖然不盡相同，但原則工藝流程基本相似。1P2041P204 萃取

3、除雜的反萃液P204P204 萃取除雜的反萃液是鉆濕法冶金各種金屬雜質最集中的地方， 主要含鎰、銅、鋅、鈣、鋁等。如何處理并利用好其有價金屬是鉆生產企業(yè)面臨的共同難題。最初都采用沉淀法，把廢水中的金屬全部沉淀，廢渣堆放，廢水達標排放；目前已有企業(yè)采用資源綜合利用的方式處理這部分廢水，處理工藝是將反萃液中銅形成硫化物沉淀，鎰生產三元電池材料用的高純硫酸鎰2 2, ,鋅生產成鋅產品。P204P204 反萃液中的各種有價金屬基本得到回收利用。萃鎰余液的廢水經過化學沉鎰，鎰形成鎰渣，再經過浸出后的鎰液返回到 P204P204 反萃液中再利用，沉鎰后液完全達到銅、鉆、銀工業(yè)污染源排放標準 GB25467

4、-2GB25467-2010010 中規(guī)定的指標。有些鉆原料中鋅含量高，導致 P204P204 反萃液中含鋅高。處理此種 P204P204 反萃液工藝在硫化沉淀時僅沉淀銅、鉆，在富集鎰工序前增加萃鋅工序，此工序中的鋅反萃后液（硫酸鋅溶液）可蒸發(fā)結晶制成硫酸鋅，或電積生產陰極鋅。2P2P507507 萃鉆余液P507P507 萃鉆余液的主要成份為可溶性的鈉鹽（或鏤鹽）和少量的銀、鉆、鎂等。 因為各企業(yè)所用的鉆原料成分不同， 萃取劑皂化用堿的種類不同 （氫氧化鈉或氨水），以及洗滌用的酸不同，使 P507P507 萃余液的成份差別較大。處理工藝主要有沉淀法3 3和樹脂法。沉淀法可采用石灰乳沉淀、氫氧

5、化鈉沉淀和硫化鈉沉淀等；樹脂法可將大部分的重金屬用樹脂吸附后再用沉淀法處理。2.12.1 制鈉皂的P50P507 7萃余液處理工藝有機相用液堿制鈉皂的P50P507 7萃余液，該廢水的處理首先要除去銀、鉆等金屬雜質，然后再降低 CODCOD 等。在這種廢水中，鈉離子是主要的陽離子，此外還有少量的鎂、銀、鉆等離子，當采用氫氧化鈉沉淀銀鉆時，大量的鎂也共同沉淀，導致渣量較大，渣中銀鉆含量低；而且沉淀后液中的銀、鉆含量難以達到銅、鉆、銀工業(yè)污染源排放標準 GB25467-201OGB25467-201O 標準規(guī)定的指標(Ni0.0005g/L(Ni0.0005g/L、Co0.001g/L)Co0.0

6、01g/L)。該方法的優(yōu)點是處理過程簡單，操作方便等。但這種方法產出的是一種含氯化鈉和硫酸鈉的混合高鹽廢水，脫鹽難度較大，產出的混合鹽難以利用。2.22.2 制鏤皂的 P507P507 萃余液處理工藝處理這種 P507P507 萃余液要求在流程中不帶入氯離子，為純硫酸體系。具處理工藝可先用沉淀法除重金屬、用磷酸鹽法除鎂，處理后溶液成份是硫酸鏤，硫酸鏤溶液蒸發(fā)結晶，冷凝水返回鉆生產系統(tǒng)，結晶產品為硫酸鏤。這個工藝可使 P50P507 7 萃余液基本達到零排放，是一種比較徹底的解決方案。但目前能耗和成本還比較高，很多企業(yè)也正在探索降低能耗和成本的方法，使該工藝不斷的完善。3P3P204204P50

7、7P507 洗鐵廢酸P204P204 洗鐵廢酸是 P204P204 萃取除雜工序的洗鐵段產生的含殘酸高、鐵高的廢酸，其典型化學成份為：HC14HC144.5mol/L4.5mol/L、Fe3Fe310g/L10g/L。其處理方法主要有：直接返回浸出段做為補加酸；采用萃取法除鐵或樹脂法除鐵后再用于配制洗鐵酸或配置 P204P204 洗液、反萃液等。P507P507 洗鐵廢酸與 P204P204 洗鐵廢酸的處理方法基本相同。4 4 四氧化三鉆合成的廢水目前合成四氧化三鉆的生產工藝主要有兩大類， 一是用氯化鉆溶液與碳鏤反應生產碳酸鉆，碳酸鉆再經過高溫煨燒得到四氧化三鉆；二是氯化鉆溶液與氫氧化鈉反應生

8、產羥基鉆，再經過低溫煨燒得到四氧化三鉆。這兩種生產工藝產出的廢水主要成份分別為氯化鏤和氯化鈉，處理這兩類廢水的工藝基本相似，都是先將廢水中的鉆沉淀，然后再蒸發(fā)結晶。由于采用蒸發(fā)設備不同，使蒸發(fā)成本有很大差異，目前采用的設備有兩類：多效蒸發(fā)和 MVMV 謠發(fā)。多效蒸發(fā)主要是利用蒸發(fā)的二次蒸汽再加熱溶液，使蒸汽的熱量得到較充分利用，但最末段蒸發(fā)的二次蒸汽的余熱得不到利用。MVMVK K發(fā)技術的應用大大降低了蒸發(fā)的成本，其基本原理是利用高效能的蒸汽壓縮機將蒸發(fā)產生的二次蒸汽再壓縮，將電能轉換為機械能，再轉換為熱能，使二次蒸汽的余熱得到充分的再利用，從而使蒸發(fā)過程不需要再進行外部蒸汽加熱，大大降低了蒸

9、發(fā)的能耗，但需根據產量和蒸汽需要的溫升配置不同的機械壓縮設備。采用 MVMV 敢術蒸發(fā)四氧化三鉆合成的氯化鈉廢水，每噸蒸儲水電耗僅約 50-60KWh50-60KWh 而在相同條件下用 MVMV 敢術蒸發(fā)四氧化三鉆合成的氯化鏤廢水的蒸發(fā)費用相對較高（因為氯化鏤溶液沸點升高，因此需要更高的溫度）。5 5 三元前驅體合成的廢水三元前軀體是將用一定比例硫酸銀、 硫酸鉆、 硫酸鎰溶液 （目前已有銀、鉆、鋁三元、銀、鉆二元等前軀體）在鏤性條件下與液堿反應合成以氫氧化物為主體的化合物，合成的漿液經過固液分離，固體為三元前驅體材料，濾液為含鏤、鈉的硫酸鹽溶液，此溶液還含少量重金屬離子銀、鉆、鎰等。處理這種廢

10、水的工藝是先除去廢液中重金屬離子，然后脫除廢液中的氨并加以回收，最后蒸發(fā)結晶回收廢液中的水和硫酸鈉鹽。由于三元合成的工藝條件有差異，導致三元合成廢水的成份略有不同，主要表現在廢水中的鈉離子、硫酸根、鏤根和氨等濃度有差異，因此廢水的處理工藝也有差異，主要的差別在氨的回收方法。目前氨回收工藝有汽提法和吹脫法。汽提法能基本實現氨的全循環(huán)利用，汽化的氨采用水吸收制成氨水，并返回合成系統(tǒng)，但汽提法的設備投資較大；吹脫法僅能形成鏤鹽，設備投資相對較小，但運行費用相對較高。脫氨后的溶液進入蒸發(fā)，蒸發(fā)也可采用多效蒸發(fā)或 MVMV 謠發(fā)。6 6 四氧化三鉆和銀鉆鎰三元材料前驅體的混合廢水合成四氧化三鉆和合成三元材料前軀體產生的混合廢水，主要含氨氮、重金屬等，混合廢水的化學成份。此工藝首先在斜管沉淀池中加減沉淀重金屬，然后經過吹脫法與組合生化法（即生物膜法+活性污泥法）串聯聯合處理高濃度氨氮廢水，處理后的水質穩(wěn)定，主要污染物總鉆、氨氮、CODCOD 勺平均去除率分別可達到 99.67%99.67%、99.75%88%99.75%88%處理后液低于銅、鉆、銀工業(yè)污染源排放標準 GB