一種電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法
【專利摘要】一種電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，所述鉻的回收方法包括電解錳鉻廢水的氧化處理、去除錳離子、調(diào)節(jié)pH值、樹脂吸附廢水中的Cr6+、陰離子的再生和調(diào)節(jié)再生液步驟；本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的鉻離子，實現(xiàn)了變危害為寶的目的，處理后廢水鉻離子濃度接近于零，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
【專利說明】ー種電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本發(fā)明涉及ー種廢水中鉻的回收方法，具體涉及ー種電解錳鉻廢水的無害化處理方法，尤其是涉及ー種在處理廢水中鉻離子只有六價鉻ー個形態(tài)后，使用離子交換樹脂對六價鉻離子進行回收利用的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法。
[0002]【背景技木】
已知的，金屬錳主要用于生產(chǎn)高溫合金、不銹鋼、有色金屬合金和低碳高強度鋼的添加劑、脫氧劑和脫硫劑；其中絕大部分用于生產(chǎn)鋁錳合金、不銹鋼和不銹鋼焊條等；金屬錳作為ー種重要的冶金、化工原材料，為我國エ業(yè)的快速發(fā)展做出了較大貢獻，在國民經(jīng)濟中具有十分重要的戰(zhàn)略地位；國內(nèi)的電解錳エ業(yè)雖然起步晚，但發(fā)展很快，目前已經(jīng)成為世界上最大的電解錳生產(chǎn)、出口和消費大國；在國內(nèi)的純錳獲取主要通過電解法制得，且95%以上的電解錳企業(yè)是以碳酸錳礦為原料，采用酸浸、復(fù)鹽電解エ藝進行制錳；由于電解錳的生產(chǎn)エ藝限制，在電解錳的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生較多的含錳廢水，這其中的主要污染源是鈍化廢水、洗板廢水、車間地面沖洗廢水、濾布清洗廢水、板框清洗廢水、清槽廢水、渣庫滲濾液、廠區(qū)地表徑流、電解槽冷卻水等。也就是說每生產(chǎn)I t電解錳所產(chǎn)生的エ藝廢水1(T25 m3。我國現(xiàn)有電解錳企業(yè)126家，電解錳產(chǎn)量已超過100萬t/a，產(chǎn)生的廢水約為3.25億t/a。
[0003]在檢索現(xiàn)有文獻中發(fā)現(xiàn)，中國專利:一種無鉻鈍化電解錳的廢水處理再利用エ藝“CN101905932A”中公開了如下內(nèi)容；將電解后的陰極板用H202+H2S04溶液進行洗板；將產(chǎn)生的廢水經(jīng)廢水收集池流入攪拌桶內(nèi)，加入大量石灰，調(diào)節(jié)溶液pH，濾液送入濾液儲存池，用于沖氨或稀釋回收濾渣；濾渣送至生產(chǎn)化合車間，用于除去溶液中的余酸和二價鐵離子。
[0004]中國專利:電解金屬錳生產(chǎn)中含鉻廢水循環(huán)利用的處理工藝“ CN102424490A”中公開了如下內(nèi)容；將來自鈍化槽的含鉻廢水加入重鉻酸鉀溶液，混合后得到混合液A，將混合液A，重新送入鈍化槽循環(huán)使用；`當(dāng)含鉻廢水中雜質(zhì)含量較多時，則含鉻廢水需經(jīng)壓濾機過濾去除雜質(zhì)后,加入電解陰極液,將Cr6+還原為Cr3+，反應(yīng)完全后，得到混合液B，用泵將混合液B送入硫酸錳浸出槽循環(huán)使用。所述來自鈍化槽的含鉻廢水的濃度為5~9g/L。所述重鉻酸鉀溶液的濃度為30~35g/L所述混合液A中含鉻的濃度為13~17g/L。本發(fā)明將含鉻的廢水循環(huán)利用，不僅解決了含鉻廢水的排放問題，而且節(jié)約了建設(shè)資金及處理成本，減少了對環(huán)境的污染排放量。
[0005]上述公開內(nèi)容和傳統(tǒng)的電解錳鈍化工藝使用重鉻酸鉀進行鈍化，清洗陰極板時可使部分重鉻酸鉀進入廢水系統(tǒng)；電解錳含鉻廢水成分復(fù)雜且含較高含量的錳，污染負(fù)荷較重，處理成本很高，目前在國際、國內(nèi)，電解錳含鉻廢水的治理主要采用還原沉淀法，其基本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，然后再加入石灰或氫氧化鈉，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而實現(xiàn)去除鉻離子的目的。
[0006]但還原沉淀法不足之處是廢水中的大部分金屬離子均轉(zhuǎn)化成為固渣，固渣中含大量的錳及鉻，屬于危險廢物，需要二次運輸至有資質(zhì)單位處理，在處理和運輸中，不可避免的對環(huán)境造成極大危害；而且這些方法沒有對鉻進行回用，輸送至環(huán)境中的鉻渣廢物是累積增加的，既增加了生產(chǎn)成本又加重了對環(huán)境的危害。[0007]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明公開了ー種電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的鉻離子，實現(xiàn)了變危害為寶的目的，處理后廢水鉻離子濃度接近于零，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
[0008]為了實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，通過回收含鉻廢水中的鉻，實現(xiàn)中水回用，獲取整個系統(tǒng)的無廢水排放，所述鉻的回收方法包括電解錳鉻廢水的氧化處理、去除錳離子、調(diào)節(jié)PH值、樹脂吸附廢水中的Cr6+、陰離子的再生和調(diào)節(jié)再生液步驟；
A、電解猛鉻廢水的氧化處理
取電解錳鉻廢水，按照所述電解錳鉻廢水總量的中加入10wt%次氯酸鈉，攪拌后反應(yīng)10-20min，將電解錳鉻廢水中Cr3+氧化為Cr6+，其中10%次氯酸鈉與鉻廢水體積比為1:200 ~500 ；
B、去除猛尚子
將上ー步驟氧化處理后鉻廢水中加入6wt%氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)至8.5^9.5，沉淀30min，通過過濾由廢水中去除錳離子；
C、調(diào)節(jié)pH值
在上一步驟的所得廢水中加入5wt%硫酸，利用攪拌設(shè)備對所述廢水進行攪拌，調(diào)節(jié)pH為3左右；
D、樹脂吸附廢水中的Cr6+`
經(jīng)過PH值調(diào)節(jié)的鉻廢水在常溫和流量為4BV/h的條件下通過攪拌設(shè)備進行陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+ ；
E、陰離子的再生
當(dāng)陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達到飽和后，用氫氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過交換柱，對陰離子交換樹脂進行再生；
F、調(diào)節(jié)再生液步驟
再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，鉻離子濃度能達到15g/L，在再生液中加入硫酸及水，調(diào)節(jié)再生液PH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間的二次利用。
[0009]所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，在步驟b、c中所述的調(diào)節(jié)方式為水利攪拌或機械攪拌中的任意ー種。
[0010]所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，步驟d中所述的陰離子交換樹脂為大孔型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。
[0011]所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，所述的交換柱采用的是雙陰柱全飽和串聯(lián)吸附，一個樹脂柱再生的三柱循環(huán)交換エ藝。
[0012]所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，步驟e中所述的再生劑為6wt%氫氧化鈉。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的鉻離子，使得原エ藝中的鉻離子回收利用，實現(xiàn)了變危害為寶的目的，處理后廢水鉻離子濃度接近于零，錳離子濃度小于2mg/L，遠低于國家規(guī)定的排放限值，本發(fā)明實現(xiàn)了廢水中的鉻分離回收，回收率達到或接近>99%，實現(xiàn)了廢水的有效治理與資源的回收利用，進ー步減少了企業(yè)的治污成本和降低了環(huán)境風(fēng)險，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
[0014]【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的g在保護本發(fā)明范圍內(nèi)的一切技術(shù)改進，
本發(fā)明所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，通過回收含鉻廢水中的鉻，實現(xiàn)中水回用，獲取整個系統(tǒng)的無廢水排放，所述鉻的回收方法包括電解錳鉻廢水的氧化處理、去除錳離子、調(diào)節(jié)PH值、樹脂吸附廢水中的Cr6+、陰離子的再生和調(diào)節(jié)再生液步驟；
A、電解猛鉻廢水的氧化處理
取電解錳鉻廢水，按照所述電解錳鉻廢水總量的中加入10wt%次氯酸鈉，攪拌后反應(yīng)10-20min，將電解錳鉻廢水中Cr3+氧化為Cr6+，其中10%次氯酸鈉與鉻廢水體積比為1:200 ~500 ；
B、去除猛尚子
將上ー步驟氧化處理后鉻廢水中加入6wt%氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)至8.5^9.5，沉淀30min，通過過濾由廢水中去除錳離子；
C、調(diào)節(jié)pH值
在上一步驟的所得廢水中加入5wt%硫酸，利用攪拌設(shè)備對所述廢水進行攪拌，調(diào)節(jié)pH為3左右；所述的調(diào)節(jié)方式為水利攪拌`或機械攪拌中的任意ー種；
D、樹脂吸附廢水中的Cr6+
經(jīng)過PH值調(diào)節(jié)的鉻廢水在常溫和流量為4BV/h的條件下通過攪拌設(shè)備進行陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+ ;所述的調(diào)節(jié)方式為水利攪拌或機械攪拌中的任意ー種；所述的陰離子交換樹脂為大孔型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂；
E、陰離子的再生
當(dāng)陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達到飽和后，用6wt%氫氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過交換柱，對陰離子交換樹脂進行再生，再生液體積為4~5BV ；
所述交換柱采用的是雙陰柱全飽和串聯(lián)吸附，一個樹脂柱再生的三柱循環(huán)交換工藝；
F、調(diào)節(jié)再生液步驟
再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，鉻離子濃度能達到15g/L，在再生液中加入硫酸及水，調(diào)節(jié)再生液PH及Cr6+濃度后，鉻含量較低的再生液作為下ー批的再生處理使用，也就是可重新做為鈍化液回用于電解錳車間的二次利用。
[0015]所述再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，再生液前2.5BV鉻離子濃度能達到15g/L，在其中加入硫酸及水，調(diào)節(jié)再生液pH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間；鉻含量較低的再生液作為下ー批的再生處理使用。
[0016]實施例1
電解錳鉻廢水中錳離子含量為1000mg/L，Cr3+含量為9.2mg/L，Cr6+含量為180.5mg/L。首先向1.5L廢水中加入10%次氯酸鈉10mL，攪拌反應(yīng)20min，將Cr3+氧化為Cr6+ ;然后加入6wt%氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)至9.0,沉淀Ih,固液分離,去除廢水中猛離子；再加入5wt%硫酸，將pH調(diào)節(jié)至3.0。[0017]將18mL陰離子交換樹脂裝入兩個交換柱中。以4BV/h的流量將去錳處理后廢水通過雙陰離子交換柱，單柱處理水量可以達到145BV。經(jīng)陰離子交換樹脂處理后，Cr6+濃度的濃度遠低于0.5mg/L，鉻去除率可達99.9%。樹脂柱出水調(diào)整pH至7.0，滿足中水回用條件。陰離子交換柱吸附飽和后，用6%的NaOH以lBV/h的流速通過飽和柱進行再生，在第2BV再生液中Cr6+達到最大濃度，為31.5g/L，平均濃度為19.2g/L,經(jīng)酸化處理即可滿足鈍化工藝指標(biāo)要求，可作為鈍化液使用，實現(xiàn)鉻的回用。
[0018]實施例2
按照實施例1中的操作步驟，將IlOmL樹脂裝入兩個交換柱中，原廢水中錳離子含量為
1.2g/L, Cr6+含量為139.2mg/L, Cr3+濃度為7.0mg/L。單柱處理水量可以達到185BV，經(jīng)陰離子交換樹脂處理后，Cr6+濃度的濃度遠低于0.5mg/L，鉻去除率可達99.9%。樹脂柱出水調(diào)整pH至7.0，滿足中水回用條件。
[0019]本發(fā)明未詳述部分為`現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.ー種電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，通過回收含鉻廢水中的鉻，實現(xiàn)中水回用，獲取整個系統(tǒng)的無廢水排放，其特征是:所述鉻的回收方法包括電解錳鉻廢水的氧化處理、去除錳離子、調(diào)節(jié)PH值、樹脂吸附廢水中的Cr6+、陰離子的再生和調(diào)節(jié)再生液步驟； A、電解猛鉻廢水的氧化處理 取電解錳鉻廢水，按照所述電解錳鉻廢水總量的中加入10wt%次氯酸鈉，攪拌后反應(yīng)10-20min，將電解錳鉻廢水中Cr3+氧化為Cr6+，其中10%次氯酸鈉與鉻廢水體積比為1:200 ~500 ； B、去除猛尚子 將上ー步驟氧化處理后鉻廢水中加入6wt%氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)至8.5^9.5，沉淀30min，通過過濾由廢水中去除錳離子； C、調(diào)節(jié)pH值 在上一步驟的所得廢水中加入5wt%硫酸，利用攪拌設(shè)備對所述廢水進行攪拌，調(diào)節(jié)pH為3左右； D、樹脂吸附廢水中的Cr6+ 經(jīng)過PH值調(diào)節(jié)的鉻廢水在常溫和流量為4BV/h的條件下通過攪拌設(shè)備進行陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+ ； E、陰離子的再生 當(dāng)陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達 到飽和后，用氫氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過交換柱，對陰離子交換樹脂進行再生； F、調(diào)節(jié)再生液步驟 再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，鉻離子濃度能達到15g/L，在再生液中加入硫酸及水，調(diào)節(jié)再生液PH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間的二次利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，其特征是:在步驟b、c中所述的調(diào)節(jié)方式為水利攪拌或機械攪拌中的任意ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，其特征是:步驟d中所述的陰離子交換樹脂為大孔型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，其特征是:所述的交換柱采用的是雙陰柱全飽和串聯(lián)吸附，一個樹脂柱再生的三柱循環(huán)交換エ藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解錳鉻廢水處理過程的鉻回收方法，其特征是:步驟e中所述的再生劑為6wt%氫氧化鈉。
【文檔編號】C02F9/04GK103498050SQ201310411367
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】謝祥雪, 王松 申請人:洛陽鼎力環(huán)?？萍加邢薰?br>