[發明專利]電解錳生產工藝末端廢水中二價錳及氨氮回收方法

有效

• 申請號: 201410248803.9
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN103991927A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 雷弢;胡俊;魏萬聰
• 申請（專利權）人: 四川恒達環境技術有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F1/64;C02F101/16;C02F103/16
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及電解錳生產工藝末端廢水中二價錳及氨氮回收方法。

背景技術

電解錳是我國黑色冶金領域的第二大行業，高純度的金屬錳都是通過濕法電解獲得的。我國自1953年在上海建立第一條電解錳生產線至今，經過半個多世紀的發展，目前全國已有近200家電解錳企業。近年來由于高錳低鎮奧氏體200系不繡鋼大規模發展的需求，將電解錳行業推向了一個更大的市場。此外，Fe-Mn-N體系的400系不繡鋼的研究工作也在深入進行，其部分性能超過以Cr為主的300系不繡鋼，這又將為電解錳行業的發展帶來更廣闊的空間。

從地理位置看，我國電解錳企業多處于偏僻的山區，且大多數是少數民族聚居區域，當地經濟發展落后，錳礦開采及加工是其支柱產業，在解決當地大量勞動力就業、增加當地居民經濟收入、維護地區穩定和民族團結等方面起著不可替代的作用。就“錳三角”地區而言，2008年，重慶市秀山縣錳業總產值占全縣工業總產值的80%以上，錳業提供稅收占全縣財政收入的50%，提供就業崗位1萬多個；湖南省花垣縣錳業稅收占全縣財政收入的46%，提供就業崗位1萬多個；貴州省松桃縣錳業產值占全縣工業總產值的80%，提供就業崗位6000多個。

電解錳行業在為地方經濟建設做出重大貢獻的同時，造成了嚴重的環境污染。該行業的環境污染問題主要包括水污染、工業廢渣污染和大氣污染，諸如：化合壓濾工段地面及濾布沖洗、電解車間極板清洗及地面沖洗、廢鈍化液、渣場滲濾水等導致產生的大量含高濃度重金屬的工業廢水；化合制液、工藝廢水處理產生的廢渣及電解過程產生的陽極泥等工業固廢；粉碎、產品剝離等產生的粉塵以及化合、電解過程產生氨霧、酸霧等廢氣。其中，廢水污染問題是制約電解錳行業可持續發展的關鍵問題之一。廢水中硫酸鹽、氨氮、錳的濃度極高，鉻、硒的濃度也較高，現有技術條件下經過處理后廢水中硫酸鹽、氨氮、錳等污染指標常常不能穩定達標，對周圍的地表水、地下水、河流底泥、土壤造成了嚴重污染。

2005年“錳三角”事件，引起了國務院有關部門對電解錳的高度重視，“錳三角”地區污染綜合整治以及電解錳行業準入等政策有序推進。近幾年來電解錳行業整體技術水平有所提高，環境保護工作有所加強，電解錳企業的狀況較前幾年有了很大的改觀，但是電解錳生產過程對造成的環境污染問題依然十分嚴重，其資源消耗和污染物排放總量仍處在較高水平。

環境污染己成為我國當前發展中面臨的一個重大問題，中國絕不可以走“先污染，后治理”的老路，必須釆取切實有效的措施加大環境保護的工作力度。清潔生產是現代工業發展的一種新模式，它提倡盡可能消除污染、減少環境危害和資源合理利用、減緩資源耗竭，也可概括為謀求最低限度產生污染和最高限度利用資源，其核心是以“全程”控制污染戰略取代“末端”控制污染戰略清潔生產是實現環境保護戰略由末端控制轉向污染全過程控制的必由之路，也是落實科學發展觀，引導企業走新型工業化道路的重要途徑。電解錳行業作為典型的高投入、高能耗、高污染、低效益的“三高一低”行業，大力推行和實施清潔生產對行業的綠色可持續發展具有非要重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種減少環境影響、提高資源利用效率的電解錳生產工藝末端廢水中二價錳及氨氮回收方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：電解錳生產工藝末端廢水中二價錳及氨氮回收方法，它包括以下步驟：

S1、樹脂預處理：用1.5～2.5倍樹脂體積的10～15%濃度Na₂SO₄溶液或20～25%濃度H₂SO₄溶液浸泡001*7凝膠型陽離子交換樹脂6～10h，清洗后采用1.5～2.5倍樹脂體積的2～6%濃度HCl溶液進行浸泡001*7凝膠型陽離子交換樹脂3～5h，然后清水清洗至中性，再采用1.5～2.5倍樹脂體積的2～6%濃度NaOH溶液進行浸泡001*7凝膠型陽離子交換樹脂3～5h；?

S2、吸附：電解錳廢水與步驟S1中預處理后的001*7凝膠型陽離子交換樹脂層充分接觸，經處理后出水達標排放，?001*7樹脂優先吸附錳離子，繼而吸附廢水中的氨氮離子，電解錳廢水的進液流量為2～3BV/h，樹脂吸附容量為0.28（mol氨氮）/（L濕樹脂）；

S3、樹脂再生：采用濃度5～6%的硫酸鈉或者硫酸溶液作為再生液，將再生液以流量為5～6BV/h對吸附飽和后的樹脂進行脫附再生，再生時間為2.5～3.5h，當再生液體積達到樹脂床有效體積的4～5倍時，再生完成。