[發明專利]一種氯化銨廢水制氨水、鹽酸零排放工藝

有效

• 申請號: 201410403821.X
• 申請日: 2014-08-16
• 公開（公告）號: CN104163514A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 孫洪貴;王威;李振峰;陳世郁
• 申請（專利權）人: 廈門世達膜科技有限公司
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F9/06;C01B7/01;C01C1/02
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技術領域

本發明涉及濕法冶金領域，特別涉及一種氯化銨廢水制氨水、鹽酸零排放新工藝。

背景技術

鈷是世界重要的戰略礦產之一，它具有耐高溫、耐腐蝕、高強度和強磁性等特點，廣泛用于航空、航天、電器、機械制造、硬質合金、磁性材料、化學和陶瓷等工業，在國民經濟和社會發展中具有特殊意義。目前氯化鈷的合成多為經前處理后鈷礦與鹽酸在硝酸等催化劑催化下合成，由于鈷礦中含有鎳、鐵、鋅、鉛等雜質，不可避免需要加入氨水、雙氧水來進行去除。因此經過濾濾液中含有硫酸銨。

濕法冶金主要包括，如附圖1所示：氯化銨廢水在處理中，由于離子含量高，且氯化銨成品價格低廉等問題，無法直接外排。一般采用多效蒸發等方法進行處理，造成蒸發成本高，回收意義較低，一直是氯化銨廢水處理上的一個難點。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種能夠有效回收水資源，回收鹽分降低企業生產成本，提高收益水循環回用的氯化銨廢水制氨水、鹽酸零排放工藝。

為達到上述目的，本發明提出的技術方案為：一種氯化銨廢水制氨水、鹽酸零排放工藝，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：氯化銨廢水收集于調節池，調節池中的氯化銨廢水進行微濾膜過濾，得微濾透析液和微濾濃縮液，微濾濃縮液回流至調節池循環處理；

步驟2：微濾透析液進行高壓反滲透分離，得高壓反滲透透析液和高壓反滲透濃縮液；

步驟3：高壓反滲透濃縮液進入雙極膜系統中進入雙極膜系統處理，得鹽酸和氨水；

步驟4：高壓反滲透透析液進行低壓反滲透分離，得低壓反滲透透析液和低壓反滲透濃縮液，低壓反滲透濃縮液進入高壓反滲透中循環處理，低壓反滲透透析液回用于生產。

優選的，所述的雙極膜系統中的雙極膜為聚醚醚酮材質，操作溫度300℃以下，選擇透過性在96％以上。

優選的，所述的雙極膜系統中使用鈦鍍鉑作為陰陽電極，膜片均為均相膜，控制電壓為20V，料液室與酸室、堿室體積比為1：5。

優選的，所述的氯化銨廢水為氯化鈷冶煉行業中所產生的生產廢水。

采用上述技術方案，本發明所述的氯化銨廢水制氨水、鹽酸零排放工藝，通過雙極膜將濃縮后料液制成鹽酸和氨水回用至工藝中，通過低壓反滲透系統對產水的深度處理得到回用水；整個工藝的創新點在于使氯化銨廢水達到回用的目的，摒棄蒸發帶來的高額成本，使廢水中的鹽和水分能夠在工藝中得到循環使用，且達到廢水的零排放。

附圖說明

圖1為濕法冶金工藝流程圖；

圖2為本發明所述的氯化銨廢水制氨水、鹽酸零排放工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明做進一步說明。

實施例：

本實施例使用的廢水為氯化鈷冶煉行業中所產生的生產廢水，具體工藝流程如圖2所示：

步驟1：使用微濾系統對氯化銨廢水進行處理，除去料液內的懸浮物、絮狀物及顆粒，保證后續反滲透的穩定運行，微濾濃進行循環濃縮，進行三個批次實驗：

從實驗數據來看，微濾系統具有的壓力、高產水率、等特點，同時由于處理料液時通量都達到了很高的水平，投資成本也相對較低。

步驟2：使用高壓反滲透對微濾透析液進行處理，微濾透析液含有大量氯離子、銨離子及少量鈷離子；一般氯離子>25g/L、銨離子>10g/L、鈷離子<0.04g/L，控制溫度在40℃，壓力60Bar；進行三個批次實驗：

從實驗數據來看，通過高壓反滲透對料液中離子進行濃縮，具有濃縮倍數、產水率較高等特點。

步驟3：使用雙極膜系統對高壓反滲透濃縮液進行處理，使用鈦鍍鉑作為陰陽電極，使用膜片均為均相膜，控制電壓為20V，料液室與酸室、堿室體積比為1：5，進行三個批次實驗：

從實驗數據來看，使用均相膜作為膜片，鈦鍍鉑作為極板在處理高壓反滲透濃縮液時具有電流效率高、能耗較低等特點，產物酸、堿可直接返回原工藝中使用。

步驟4：使用低壓反滲透系統處理電滲高壓反滲透透析液，使透析液可直接進行回用，達到氯化銨廢水的零排放，控制進膜壓力為20Bar，溫度40℃以下，進行三個批次實驗：

從實驗數據來看，反滲透系統在處理高壓反滲透透析液時具產水率高、平均膜通量高、投資成本較低等特點，且產水完全達到回用級別。

在上述實施例中，僅對本發明進行了示范性描述，但是本領域技術人員在閱讀本專利申請后可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下對本發明進行各種修改。