[發明專利]鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備

有效

• 申請號: 201110340961.3
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102432131A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 劉昌林;張景壘;洪俊輝;劉豐強;張金陽;黎建明;段輝兵;鄧孝伯;李千文;蒲德利;呂海波;韋林森
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01C1/24;C01D5/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;劉燦強

技術領域

本發明涉及一種廢水處理設備，具體涉及一種鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備。

背景技術

目前，世界上氧化釩生產所采用的原料包括由含釩礦物得到的釩渣、含釩石煤、廢催化劑和石油燒渣等。氧化釩的生產工藝主要有兩種，一種工藝是鈣化焙燒-酸浸-水解沉釩(簡稱石灰法)；另一種工藝是鈉化焙燒-浸出-銨鹽沉釩(簡稱鈉鹽法)，鈉鹽法工藝生產的釩產品質量高，生產穩定。

然而，鈉鹽法工藝產生的廢水是一種高氨氮、高V^(V)或高V^(V)和Cr^(VI)的酸性無機廢水，它同時還含有高濃度的硫酸鹽和氯化物以及少量雜質。對該鈉鹽法廢水進行經濟的達標治理較為困難，并且對該鈉鹽法廢水進行治理一直是世界廢水處理領域的難題之一。

目前，國內一般采用兩種處理方法，一種方法是在廢水除釩鉻后，苛化(pH為11～12)脫氨，脫氨后用硫酸將其pH調節為7～8后進行多效蒸發濃縮結晶，以得到無水硫酸鈉和氯化鈉的混合鹽，脫氨過程的含氨尾氣用硫酸吸收以制取硫酸銨溶液或晶體，硫酸銨晶體作為沉釩劑回用，冷凝水作為生產水回用。另一種方法是如于2007年12月26日公開的公開號為CN101092272A的專利申請中所提到的，在廢水除釩鉻后，加熱到80℃以上進行多效蒸發，蒸發濃縮濃漿在50～70℃結晶，僅回收硫酸鈉與硫酸銨的混合晶體和冷凝水。

前一種方法治理徹底，但工藝流程長、投資大、能耗高，多數企業無力承擔高昂的投資和運行費用，往往在除釩鉻后進行稀釋排放。后一種方法工藝相對簡單，但不能有效回收利用廢水中的鈉鹽與銨鹽。銨鹽以雜質的形式進入硫酸鈉晶體和冷凝水中，造成硫酸鈉產品中銨鹽含量高(6％～20％)，無法有效利用；因蒸發濃縮過程控制溶液的pH在8.0～8.5，冷凝水氨氮含量高(氨400mg/L～1200mg/L)，回用過程中因氨釋放污染環境。上述方法相應的廢水處理設備也因處理方法的不足而導致應用受限。

綜上所述，亟需一種可對鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水進行資源化處理的設備。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術中的存在一個或多個問題。

本發明提供了一種直接從鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水中分步結晶回收無水硫酸鈉、硫酸銨和冷凝水，實現沉釩廢水資源化處理的設備。

為了實現上述目的，本發明的鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備包括按廢水的處理順序依次連接的無水硫酸鈉蒸發結晶與分離系統、母液冷卻結晶系統和硫酸銨蒸發結晶系統，以及用于監測所述無水硫酸鈉蒸發結晶與分離系統、母液冷卻結晶系統和硫酸銨蒸發結晶系統中的至少一個中的溫度、流量、液位、密度和壓力中的至少一個的可編程邏輯控制系統，其中，無水硫酸鈉蒸發結晶與分離系統對廢水進行濃縮、結晶，然后經過固液分離得到無水硫酸鈉晶體和第一溶液；母液冷卻結晶系統對所述第一溶液進行冷卻、結晶，然后經過固液分離得到硫酸鈉和硫酸銨的復鹽以及第二溶液；硫酸銨蒸發結晶系統對所述第二溶液進行蒸發濃縮、結晶，然后經過固液分離得到包括硫酸銨和氯化銨的混合銨鹽以及第三溶液。

根據本發明的鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備，其中，所述可編程邏輯控制系統包括設置在所述無水硫酸鈉蒸發結晶與分離系統、母液冷卻結晶系統和硫酸銨蒸發結晶系統中的至少一個系統中的至少一個溫度傳感器、電磁流量計、液位控制器、密度傳感器或壓力傳感器和與所述至少一個溫度傳感器、電磁流量計、液位控制器、密度傳感器或壓力傳感器連接的可編程邏輯控制器，以用于監測所述無水硫酸鈉蒸發結晶與分離系統、母液冷卻結晶系統和硫酸銨蒸發結晶系統中的至少一個系統中的溫度、流量、液位、密度或壓力中的至少一個。

根據本發明的鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備，其中，所述資源化處理設備還包括與所述無水硫酸鈉蒸發結晶與分離系統連接的、用于烘干并包裝所述無水硫酸鈉晶體的無水硫酸鈉干燥包裝系統。

根據本發明的鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備，其中，所述資源化處理設備還包括用于將所述第三溶液提供至所述母液冷卻結晶系統的入口的管道。

根據本發明的鈉化焙燒-浸出-酸性銨鹽沉釩廢水的資源化處理設備，其中，所述資源化處理設備還包括用于將所述硫酸鈉和硫酸銨的復鹽提供至所述廢水中的裝置。