[發明專利]一種沉釩廢水和爐窯煙氣綜合治理及利用方法

無效

• 申請號: 201210013483.X
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN103205574A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 徐欣;李自樹;葉宏;操衛平;李林峰
• 申請（專利權）人: 四川格瑞化工科技發展有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B7/02;B01D53/78;B01D53/50;C02F1/00;C22B34/22;C22B34/32
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技術領域

本發明涉及一種沉釩廢水和爐窯煙氣綜合治理及利用技術，屬于環保技術領域。

背景技術

目前國內外氧化釩廠沿用廢水和煙氣分開治理的方式，一種工藝設備(或工序)配套建設專門的環保處理設施進行分散治理。沉釩廢水傳統處理技術存在釩鉻不分離、廢水中硫酸鹽無法達標排放的難題，而蒸發濃縮工藝的能耗高、處理成本高，并且高含量活性硅酸根會致使裝置堵塞或結垢。并且原來的《釩工業污染排放標準》中僅對回轉窯和熔化爐煙氣的顆粒物制定了明確的污染排放標準，對其中有毒有害氣體沒有明確要求。根據釩生產企業的實際調查，每生產一噸V₂O₅將產生20-53m³外排沉釩廢水。廢水和煙氣中除含釩鉻等有毒重金屬離子外，還含大量氨氮、鈉離子，硫酸根離子和有毒有害氣體，既是危害極大的污染源又是具有一定價值的二次資源。因此，氧化釩廠環保治理缺乏系統整體規劃設計，環保觀念落后導致處理工藝、技術落后，與我國氧化釩生產工藝達到國際先進水平的現狀和《釩工業污染物排放標準》(GB26452-2011)的要求不相適應。同時廢水和煙氣分散治理的方式投資大，占地多，能耗高，運行費用高，廢水沒有作為煙氣治理的工藝水進行重復使用，煙氣所含的低位熱能和氣源沒有得到有效利用，回收的副產物不能有效利用形成新的污染源。

沉釩廢水釩鉻回收-煙氣吹氨工藝技術是根據國內外釩廠環保治理的實踐與探索，把沉釩廢水和煙氣作為共存富集的二次資源進行系統開發利用，全面治理釩廠廢水和煙氣，使之達到《釩工業污染物排放標準》(GB26452-2011)，實現了符合氧化釩廠實際的釩、鉻、氨、水資源的零排放及資源綜合利用的新模式，形成了切實可行的循環經濟及清潔生產的環保治理工藝，使氧化釩廠實現環保效益、經濟效益和社會效益的和諧統一。

發明內容

本技術發明的目的是改變氧化釩廠沿用的廢水和煙氣分開治理的思路，對沉釩廢水中的釩和鉻分別進行單獨分離和回收治理，然后直接利用爐窯煙氣的余熱作為廢水氨氮吹脫的氣源和能源，吹氨尾氣采用焦化生產的硫酸銨和硫酸配制氨氣回收凈化液制取硫酸銨沉釩劑；處理后廢水用于燒結機煙氣脫硫或煉鐵廠高爐沖渣。

本技術發明的主要工序如下：(1)廢水釩鉻分別分離及回收治理；(2)廢水固定銨鹽分解和除硬度；(3)利用爐窯煙氣進行廢水氨氮吹脫及尾氣治理制備硫酸銨沉釩劑；(4)處理達標水(含鈉鹽)綜合回用于煙氣脫硫或高爐沖渣；(5)釩、鉻濾餅綜合利用。

本技術發明具有以下特點：

(1)沉釩廢水處理全面達到《釩工業污染物排放標準》(GB26452-2011)，單位產品基準排水量≤10m³/t(V₂O₅或V₂O₃)，對應的排放極限為Cr⁶⁺＜0.5mg/l，總釩＜1mg/l，總鉻＜1.5mg/l。

(2)爐窯煙氣中劇毒的釩塵、釩蒸汽、Cl₂、HCl、有害粉塵、SO₂/SO₃、NH₃、NO_X等有害氣體，全面達到《釩工業污染物排放標準》(GB26452-2011)。在煙氣吹氨的工藝過程中，首先對煙氣進行脫硝降氯，在脫除氮氧化物(NO_X)的同時完成對煙氣中氯氣(Cl₂)的降解。

(3)充分利用爐窯煙氣進行吹氨并回收氨氣，同步實現焦化農用級硫酸銨制備銨鹽沉釩劑。

(4)釩鉻分開分離，濾渣中的釩酸鐵資源再生利用于生產APV、初級氫氧化鉻作為生產堿式硫酸鉻的原料、硫酸鈣做水泥添加劑。

(5)吹氨廢水被用作爐窯煙氣治理的全部工藝水，實現了沉釩廢水在釩廠的一級復用；吹氨廢水達標處理后全部用于煙氣脫硫或煉鐵沖渣，實現了廢水的二級復用。

附圖說明

圖1是沉釩廢水和爐窯煙氣綜合治理及利用工藝流程。

具體實施方式

(1)廢水釩鉻分離及回收

在pH＝2-6條件下之間加入硫酸鐵，Fe³⁺與VO^3-、VO₄^3-結合形成Fe(VO₃)沉淀，反應式如下：3VO₃^-+Fe³⁺＝Fe(VO₃)↓