[發明專利]一種鈷酸鋰生產廢水的處理方法

有效

• 申請號: 201711391444.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108101260B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張成;翟繼彬;陳鵬
• 申請（專利權）人: 山東省環保產業股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/34
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種鈷酸鋰生產廢水的處理方法，包括如下步驟：1)向待處理鈷酸鋰生產廢水中投加沉淀劑，對廢水進行化學沉淀處理，攪拌后靜置；2)將步驟1)中靜置后的沉淀去除后，對上清液進行過濾，然后向上清液中投加硫酸，控制上清液的pH值為3.5?4，進行反應，反應時間為5?7h；3)將步驟3)中反應后的上清液過重金屬螯合樹脂，完成對鈷酸鋰生產廢水的處理。本發明針對重金屬螯合樹脂對氫氧化鋰、鈷酸鋰等化合物具有低吸附能力的問題，通過預處理改變鈷和鋰在廢水中的存在形態，通過化學反應將廢水中的鈷酸鋰與氫氧化鋰改變為硫酸鋰。提高重金屬螯合樹脂對重金屬的交換容量，提高了鈷酸鋰生產廢水的處理效率。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種鈷酸鋰生產廢水的處理方法。

背景技術

在鈷酸鋰生產過程中，每合成一噸鈷酸鋰，消耗500～600kg四氧化三鈷、350～500kg碳酸鋰及50～100kg添加劑。每生產一噸鈷酸鋰，需產生150kg含鈷酸鋰、四氧化三鈷、碳酸鋰、碳酸氫鋰、氫氧化鋰、碳酸氫鋰的廢水。其中鈷酸鋰濃度一般為40～80mg/L、四氧化三鈷含量為5～10mg/L、碳酸鋰含量為10～15mg/L、氫氧化鋰0.2～0.25mg/L、碳酸氫鋰3～4mg/L。因廢水中各項物質含量較低，不具備回收價值，但是直接排放，將對環境產生極大的直接和潛在危害。

現有含鈷酸鋰廢水的處理方案有加藥沉淀、膜過濾、離子交換、蒸發等處理工藝。但加藥沉淀法不能完全去除廢水中的各項污染物；膜過濾法尤其是膜處理法雖然可將廢水中重金屬含量降低至0.1mg/L以下，但是存在運行管理復雜、產生了大量的重金屬含量在100mg/L以上的濃水等問題，該類濃水屬于危廢，需外送至專業的處理機構進行處理且費用極高。離子交換法雖然對碳酸鋰、四氧化三鈷、碳酸氫鋰的吸附能力較強，但是對鈷酸鋰、氫氧化鋰的吸附能力非常差，去除率不足30％。蒸發法雖然可完全滿足回用要求，但因高投資與高能耗在實際應用過程中也受到一定限制。因此，開發運行操作簡單、去除率高、使用方便、投資及運行費用較低的鈷酸鋰生產廢水處理方案具有較大的實用價值。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供一種鈷酸鋰生產廢水的處理方法。采用加藥沉淀法與樹脂交換吸附法配合來處理鈷酸鋰生產廢水，提高了廢水中各種污染物的去除效率。

發明人在試驗過程中發現，采用加藥沉淀法處理鈷酸鋰生產廢水后，廢水中會殘留大量的污染物，尤其對鈷酸鋰、氫氧化鋰、碳酸鋰和碳酸氫鋰的處理能力較差，而采用重金屬螯合樹脂對鈷酸鋰生產廢水進行處理時，樹脂對氫氧化鋰和鈷酸鋰的吸附能力較差。所以，即使將傳統方法中的加藥沉淀法和樹脂吸附法相配合，也難以提高鈷酸鋰生產廢水中的各種污染物的去除效率。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

一種鈷酸鋰生產廢水的處理方法，包括如下步驟：

1)向待處理鈷酸鋰生產廢水中投加沉淀劑，對廢水進行化學沉淀處理，攪拌后靜置；

2)將步驟1)中靜置后的沉淀去除后，對上清液進行過濾，然后向上清液中投加硫酸，控制上清液的pH值為3.5-4，進行反應，反應時間為≥6h；

3)將步驟3)中反應后的上清液過重金屬螯合樹脂，完成對鈷酸鋰生產廢水的處理。

化學沉淀步驟可以對待處理的鈷酸鋰生產廢水中的大部分懸浮物和部分鈷、鋰的化合物進行去除，一方面可以避免原水中大量的懸浮物對螯合樹脂造成堵塞，影響螯合樹脂的使用壽命；另一方面去除掉部分鈷和鋰的化合物，減輕后續螯合樹脂的負擔，有利于提高螯合樹脂的去除效率和使用壽命。

向過濾后的廢水中投加硫酸，通過強酸與強堿弱酸鹽和中和反應的原理，改變鈷與鋰在廢水中的存在形態。具體反應可用下面的通式表示：