[發明專利]一種含鋁硝酸廢水的處理方法

有效

• 申請號: 201711286050.0
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107879536B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 范力進;羅向軍;曾森時
• 申請（專利權）人: 乳源瑤族自治縣東陽光化成箔有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01B21/42;C01F7/74;C02F101/16
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

本發明涉及一種含鋁硝酸廢水的處理方法，包括步驟：將含鋁硝酸廢水進行多效蒸發處理，得到濃縮液；將濃縮液進行冷卻結晶處理，得到結晶液；將結晶液進行固液分離，得到濾液和晶體硝酸鋁；將濾液進行回收利用，將晶體硝酸鋁進行溶解，并加入硫酸進行置換處理，得到硝酸和硫酸鋁；冷卻結晶處理過程中，在濃縮液中補加濃度為10～11mol/L的硝酸，補加硝酸與濃縮液的體積之比為(1.3～1.5):1。本發明通過蒸發濃縮、冷卻結晶、固液分離、濾液回收、硫酸置換等步驟有機結合，有效降低廢水中的含氮、氨氮離子濃度，解決了廢水排放氨氮、總氮超標問題，且節約硝酸、磷酸成本，置換得到的硫酸鋁還可以產生一定的經濟效益。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種含鋁硝酸廢水的處理方法。

背景技術

電極箔生產過程中的腐蝕工序需要大量混合酸，由此產生大量強酸廢水，主要廢水之一為含鋁硝酸廢水，一般的處理方法為直接中和后進行排放，雖然可以大大降低酸性，但其中有大量的NO₃、NH₄仍以離子態存在，會造成總氮、氨氮嚴重超標，不符合環保要求。

發明內容

基于此，本發明的目的在于，提供一種含鋁硝酸廢水的處理方法，可解決廢水排放氨氮、總氮超標問題，節約成本，且可產生一定的經濟效益。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種含鋁硝酸廢水的處理方法，包括以下步驟：

S1：將含鋁硝酸廢水進行多效蒸發處理，得到濃縮液；

S2：將步驟S1所得濃縮液進行冷卻結晶處理，得到結晶液；

S3：將步驟S2所得結晶液進行固液分離，得到濾液和晶體硝酸鋁；

S4：將步驟S3所得濾液進行回收利用，將步驟S3所得晶體硝酸鋁進行溶解，并加入硫酸進行置換處理，得到硝酸和硫酸鋁；

所述步驟S2的冷卻結晶處理過程中，在濃縮液中補加步驟S4所得硝酸；補加硝酸的濃度為10～11mol/L，補加硝酸與濃縮液的體積之比為(1.3～1.5):1。

本發明廢水的主要成分為硝酸、硝酸鋁和磷酸鋁，通過多效蒸發去除廢水中的大量水分，獲得硝酸鋁濃度高的濃縮液；通過冷卻結晶可以將濃縮液中低溫時溶解度較小的硝酸鋁析出結晶；再通過固液分離將將含硝酸、磷酸的濾液和晶體硝酸鋁有效分離；回收利用硝酸和磷酸，然后將晶體硝酸鋁與硫酸進行置換反應，獲得硝酸和硫酸鋁；此外，在結晶過程中補加置換所得硝酸，可提高硝酸鋁的產量和硝酸的循環利用率。其中，硝酸鋁結晶反應式：Al³⁺+NO₃^-+H₂O→Al(NO₃)₃·9H₂O，補加硝酸增加了硝酸根濃度，有利于結晶反應的進行，補充硝酸濃度越高越好，但濃度達到12mol/L時，物料變得粘稠，不利于傳送，因此，補充硝酸選擇10～11mol/L濃度；此外，硝酸鋁的產率隨著補加硝酸的量的增加先增加后減少，這是因為補加硝酸本身含有水，補加過多會溶解硝酸鋁，當補加硝酸與濃縮液的體積比為(1.3～1.5):1時，硝酸鋁的產率高。相對于現有技術，本發明通過蒸發濃縮、冷卻結晶、固液分離、濾液回收、硫酸置換等步驟有機結合，有效降低廢水中的含氮、氨氮離子濃度，解決了廢水排放氨氮、總氮超標問題，且節約硝酸、磷酸成本，置換得到的硫酸鋁還可以產生一定的經濟效益。

進一步地，補加硝酸的濃度為11mol/L，補加硝酸的體積與濃縮液的體積之比為1.4:1。在該條件下，硝酸鋁的產率最高。

進一步地，步驟S1的多效蒸發處理過程中，采用循環加熱蒸發，蒸發器采用常壓蒸餾，出料溫度為115～120℃。若溫度低于該范圍，水分過多，無法結晶固化；若溫度高于該范圍，失水過多，易在出料管道內結晶，堵塞管道。