專利名稱：一種同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣的方 法，該方法不僅能治理污染并能資源化利用。
背景技術(shù)：
濕法冶金行業(yè)常使用氨水為金屬提取劑，如在釩的提取過(guò)程中先用鹽酸浸泡含釩 的礦石，使水不溶性的二氧化釩轉(zhuǎn)變成可溶于水的鹽酸氧化釩，從礦石中溶解出來(lái)，再用氨 與釩酸根反應(yīng)生成偏釩酸銨結(jié)晶沉淀，完成釩的提取過(guò)程，方程式如下
2V02 + HClO + HCl = 2VO2Cl +H2O ........................... (1)
VO2Cl + 2NH3 + H2O = NH4VO3 I + NH4Cl ..................... (2)
從反應(yīng)方程式可以看出，釩結(jié)晶母液中的主要成分是氯化銨，一般濃度可達(dá)300Kg/噸 母液，如不與治理，直接排放，會(huì)給環(huán)境造成極大污染。按中國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，I類地表水體 的氨氮濃度應(yīng)< 0. 015mg/L,照此標(biāo)準(zhǔn)IM3結(jié)晶母液會(huì)造成6百萬(wàn)M3地表水的污染。環(huán)境工程領(lǐng)域內(nèi)現(xiàn)有物化和生物兩類治理含氨氮廢水的方法，物化方法是用蒸發(fā) 的方法把氯化銨轉(zhuǎn)化為固體，而這些固體氯化銨的出路是作為氮肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但現(xiàn)在 發(fā)現(xiàn)從濕法冶金母液中回收的氯化銨中含有很多重金屬成分，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用會(huì)嚴(yán) 重威脅人類的食品安全。生化方法是把氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀湃氪髿?。方程式如?NH3 + 202 = HNO3 + H2O
6HN03 +5CH30H = 3N2 個(gè) + 5C02 + 13H20
此法雖是一種無(wú)害化排放的方案，但處理每1噸氯化銨母液需消耗700度電能和200Kg 甲醇，而生產(chǎn)這些電能及甲醇需耗煤500Kg，耗水11M3，因此從生態(tài)環(huán)境的角度看，此法在治 理污染的同時(shí)又造成了更大的污染。另外，電石渣是聚氯乙烯企業(yè)排放的固體廢物，需占用大量場(chǎng)地堆放，已是該行業(yè) 的一大負(fù)擔(dān)。有研究提出用工業(yè)鹽酸和電石渣生產(chǎn)氯化鈣的方法，這種方法雖然治理了電 石渣但又消耗了新的資源鹽酸，也是一種消耗資源的治理方法，但是不符合減量化、再利用 的原則。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于上述考慮提出一種同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，該方法以電石 渣和氯化銨母液為原料生產(chǎn)氯化鈣和氨水，充分體現(xiàn)了減量化、再利用、資源化等循環(huán)經(jīng)濟(jì) 原則。從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度看，本發(fā)明把氯化銨回收為氨水重新回到濕法冶金生產(chǎn)過(guò)程中 去是最好的治理污染辦法。電石渣的主要成分是鈣，氯化銨母液的主要成分是氨和氯，本發(fā) 明以電石渣和氯化銨母液為原料生產(chǎn)氯化鈣和氨水，則既實(shí)現(xiàn)了濕法冶金行業(yè)中氨的循環(huán) 使用，又同時(shí)治理了兩個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)廢棄物，還生產(chǎn)了氯化鈣，可謂一舉多得。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)施的一種同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法， 該方法包括以下步驟把電石渣與氯化銨母液打入帶精餾塔的反應(yīng)釜中，分別收集氨水和 氯化鈣溶液；反應(yīng)溫度為90-110°C，優(yōu)選100°C ；反應(yīng)時(shí)間為1. 8 2. 2小時(shí)，優(yōu)選為2小時(shí)。 所述的氯化銨母液是濕法冶金排放的廢水。所述的精餾塔的塔板數(shù)優(yōu)選為40 45塊。所 得到的氨水質(zhì)量百分濃度為15 25%，氯化鈣溶液質(zhì)量百分濃度為35% 50%，優(yōu)選得到的 氨水質(zhì)量百分濃度為20 25%，氯化鈣溶液質(zhì)量百分濃度為40% 50%。電石渣(其中，氫 氧化鈣質(zhì)量含量30%)與氯化銨母液(其中，氯化銨質(zhì)量含量30%)的重量比為1 :0. 5-0. 8， 優(yōu)選 1 0. 723。電石渣與氯化銨母液混合，打入帶精餾塔的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至90-110°C， 反應(yīng)1. 8 2. 2小時(shí)，發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)Ca (OH)2+ 2NH4C1 — 2ΝΗ3 + CaCl2 + 2Η20
氯化鈣溶液還是一種被廣泛使用的冷庫(kù)載冷劑。實(shí)驗(yàn)表明，欲得到質(zhì)量百分比濃度大 于20%的氨水，精餾塔的實(shí)際塔板數(shù)應(yīng)達(dá)到40塊以上，優(yōu)選40 45塊。并且，在反應(yīng)溫度 為90-110°C條件下，反應(yīng)時(shí)間應(yīng)達(dá)到1. 8 2. 2小時(shí)才能使反應(yīng)完全。與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果本發(fā)明針對(duì)濕法冶金行業(yè)排放的高氨氮廢水 及聚氯乙烯行業(yè)排放的電石渣，采用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)了濕法冶金行業(yè)中氨的循環(huán)使用，同 時(shí)治理了聚氯乙烯企業(yè)排放的生產(chǎn)廢棄物，還生產(chǎn)了氯化鈣和氨水，充分體現(xiàn)減量化、再利 用、資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則。


圖1為本發(fā)明反應(yīng)流程示意圖
1為反應(yīng)釜，2為精餾塔，3為冷凝器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
取1噸含氫氧化鈣30%的電石渣(電石渣是聚氯乙烯企業(yè)排放)和0. 723噸含氯 化銨30%的氯化銨母液(氯化銨母液是濕法冶金排放的廢水)，打入帶精餾塔(塔板數(shù)為40 塊)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至100°C后，反應(yīng)2小時(shí)，氨氣上升至塔頂，通過(guò)塔頂冷凝器 可冷凝0. 69噸質(zhì)量百分比濃度為20%的氨水，塔釜中得到1. 03噸質(zhì)量百分比濃度為43% 氯化鈣溶液。實(shí)施例2
取1噸含氫氧化鈣30%的電石渣(電石渣是聚氯乙烯企業(yè)排放)和0. 8噸含氯化銨30% 的氯化銨母液(氯化銨母液是濕法冶金排放的廢水)，打入帶精餾塔(塔板數(shù)為45塊)的反 應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至90°C后，反應(yīng)2. 2小時(shí)，氨氣上升至塔頂，通過(guò)塔頂冷凝器可冷凝 0. 78噸質(zhì)量百分比濃度為22%的氨水，塔釜中得到0. 98噸質(zhì)量百分比濃度為45%氯化鈣溶液。實(shí)施例3
取1噸含氫氧化鈣30%的電石渣(電石渣是聚氯乙烯企業(yè)排放)和0. 5噸含氯化銨30% 的氯化銨母液(氯化銨母液是濕法冶金排放的廢水)，打入帶精餾塔(塔板數(shù)為42塊)的反 應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至95°C后，反應(yīng)1.8小時(shí)，氨氣上升至塔頂，通過(guò)塔頂冷凝器可冷凝0. 53噸質(zhì)量百分比濃度為21%的氨水，塔釜中得到0. 95噸質(zhì)量百分比濃度為38%的氯化鈣 溶液。
權(quán)利要求
一種同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征是該方法包括以下步驟把電石渣與氯化銨母液打入帶精餾塔的反應(yīng)釜中，分別收集氨水和氯化鈣溶液；反應(yīng)溫度為90 110℃，反應(yīng)時(shí)間為1.8～2.2小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征在于所述的氯化 銨母液是濕法冶金排放的廢水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征在于所述的精餾 塔的塔板數(shù)為40 45塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征在于所述的氨水 質(zhì)量百分濃度為15 25%，氯化鈣溶液質(zhì)量百分濃度為35% 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征在于所述的氨水 質(zhì)量百分濃度為20 25%，氯化鈣溶液質(zhì)量百分濃度為40% 50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征在于所述的反應(yīng) 溫度為100°C，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)治理高氨氮廢水和電石渣方法，其特征是該方法包括以下步驟把電石渣與氯化銨母液打入帶精餾塔的反應(yīng)釜中，分別收集氨水和氯化鈣溶液；反應(yīng)溫度為90-110℃，反應(yīng)時(shí)間為1.8～2.2小時(shí)。本發(fā)明針對(duì)濕法冶金行業(yè)排放的高氨氮廢水及聚氯乙烯行業(yè)排放的電石渣，采用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)了濕法冶金行業(yè)中氨的循環(huán)使用，同時(shí)治理了聚氯乙烯企業(yè)排放的生產(chǎn)廢棄物，還生產(chǎn)了氯化鈣和氨水，充分體現(xiàn)減量化、再利用、資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則。
文檔編號(hào)B09B3/00GK101913663SQ201010251838
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者李祖華 申請(qǐng)人:江蘇華杉環(huán)保科技有限公司