[發(fā)明專利]一種用于分離含錳廢水中鈣、鎂離子的復(fù)合試劑

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110143115.2
• 申請(qǐng)日: 2011-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102276070A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋寶華;朱彤;張翔宇;王中原;張秋麗;楊鶴峰;伊洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F5/02
• 分類號(hào): C02F5/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于分離含錳廢水中鈣、鎂離子的復(fù)合試劑。

背景技術(shù)

在錳礦區(qū)，礦渣堆廠會(huì)有大量廢水產(chǎn)生，其廢水排放量較大、水質(zhì)較復(fù)雜，含有大量金屬離子，如直接排放，將嚴(yán)重污染環(huán)境，同時(shí)又造成錳資源的損失。將此廢水回收處理后用于電解錳生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)錳資源的有效利用。但此類廢水含有大量鈣、鎂離子，在處理過程中會(huì)影響后續(xù)工藝中所用納濾膜的效率和壽命，同時(shí)還會(huì)對(duì)電解錳生產(chǎn)工藝造成影響。

根據(jù)部分鈣、鎂反應(yīng)生成物濃度積常數(shù)小，且遠(yuǎn)小于對(duì)應(yīng)錳化合物濃度積常數(shù)，可用試劑對(duì)鈣、鎂離子進(jìn)行沉淀去除，常用的試劑有氟化物、磷酸鹽以及碳酸鹽試劑，但單獨(dú)使用氟化物沉淀劑所生成的氟化鈣、氟化鎂沉淀物晶粒極小，只有5nm，給后續(xù)過濾帶來很大難度，由于沉淀物過濾不完全，會(huì)造成原廢水溶液中鈣、鎂沉淀仍存在，導(dǎo)致鈣、鎂離子去除率不高，同時(shí)由于沉淀晶粒的存在，對(duì)于后續(xù)納濾膜會(huì)存在堵塞和污染的作用，嚴(yán)重影響納濾膜的壽命。另外由于原溶液中錳離子濃度較高，會(huì)在局部存在MnF₂沉淀，造成錳離子的損失，而要想達(dá)到完全的鈣、鎂離子去除效果，所需反應(yīng)時(shí)間極長(zhǎng)，給實(shí)際工程的實(shí)施帶來不便，增加投資成本。磷酸鹽和碳酸鹽沉淀法會(huì)造成錳離子的大量損失，不適合于含錳廢水的資源化利用。因此，通過選用一種適合的復(fù)合試劑，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)含錳廢水中鈣、鎂離子的高效分離，且錳離子損失率小于0.2％，另一方面能夠保證后續(xù)過濾的效率以及資源化利用效率。

其中，濃度積常數(shù)表示難溶電解質(zhì)的飽和溶液中離子濃度冪的乘積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種用于分離含錳廢水中鈣、鎂離子的復(fù)合試劑，通過加入配制試劑，能夠?qū)崿F(xiàn)高鈣、鎂離子去除率，同時(shí)錳離子損失率小于0.2％的目的。

本發(fā)明一種分離含錳廢水中鈣、鎂離子的復(fù)合試劑，其具體組份特征是，

組份Na⁺含量34～39％，????組份Cu²⁺含量2～4％，

組份Fe²⁺含量1～3％，?????組份NH₄⁺含量8～10％，

組份Al³⁺含量0.5～1.5％，????組份HCO₃^-含量21～24％，

組份F^-含量19～22％，????????組份Cl^-含量5～8％，

組份SO₄^2-含量0.5～1％

本發(fā)明一種分離含錳廢水中鈣、鎂離子的復(fù)合試劑的使用方法是，采用化學(xué)沉淀法，在含錳廢水中加入配制的復(fù)合試劑，一方面能有效促進(jìn)鈣、鎂沉淀的形成，并通過試劑中其它金屬離子的絮凝、絡(luò)合作用促使晶粒快速長(zhǎng)大，形成易于過濾的晶體，避免后續(xù)工藝中難過濾的問題存在，提高了鈣、鎂沉淀的去除率，進(jìn)而提高了鈣、鎂離子的去除率；同時(shí)能夠抑制錳離子沉淀生成，減少錳離子的損失。反應(yīng)完全后進(jìn)行固液分離，進(jìn)而將溶液中Ca²⁺、Mg²⁺離子去除。其去除鈣、鎂離子機(jī)理如下：

主要反應(yīng)為：

Ca²⁺+2F^-＝CaF₂↓

Mg²⁺+2F^-＝MgF₂↓

副反應(yīng)：

Mn²⁺+2F^-＝MnF₂↓

Ca²⁺+CO₃^2-＝CaCO₃↓

Mg²⁺+CO₃^2-＝MgCO₃↓

Mn²⁺+CO₃^2-＝MnCO₃↓

其中，復(fù)合試劑中的氟化物與廢水中鈣、鎂離子反應(yīng)生成氟化沉淀物，碳酸氫鹽有助于氟化鈣、氟化鎂沉淀晶粒的長(zhǎng)大，鋁鹽、亞鐵鹽對(duì)氟化鈣、氟化鎂沉淀晶粒有絮凝和絡(luò)合作用，銅鹽對(duì)錳沉淀物的形成具有抑制作用。