[發明專利]一種從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的方法及系統

在審

• 申請號: 202010101495.2
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111072052A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 蘇雙青;趙焰;孫斌;徐志清;楊燕;陸夢楠;陳雪;陳文婷;騰東玉
• 申請（專利權）人: 北京朗新明環保科技有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;C01F5/22;C02F9/04;C02F101/10;C02F101/20;C02F103/18
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1.一種從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的方法，其特征在于，包括：

重金屬和懸浮物去除步驟：向高鎂廢水中加入石灰乳和有機硫，使得高鎂廢水的pH值為8-9并且生成重金屬硫化物沉淀，過濾以去除高鎂廢水中生成的重金屬硫化物沉淀和懸浮物，得到清液；

碳酸鈣回收步驟：將所述清液引入循環結晶流化床，之后加入碳酸鹽溶液進行反應，得到碳酸鈣晶體和從所述循環結晶流化床溢流出的反應液；

氫氧化鎂回收步驟：向所述反應液中加入可溶性氫氧化物溶液，調整pH值為11-11.5，邊攪拌邊進行反應，之后進行過濾分離，得到氫氧化鎂濾餅和濾液。

2.根據權利要求1所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的方法，其特征在于，在所述重金屬和懸浮物去除步驟中，所述石灰乳的質量濃度為5%-10%，所述有機硫的加入量為10-20mg/L，優選地，所述有機硫為三巰基均三嗪三鈉鹽，所述有機硫的加入量優選為10-20mg/L；優選地，通過管式膜進行所述過濾。

3.根據權利要求1所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的方法，其特征在于，在所述碳酸鈣回收步驟中，所述循環結晶流化床內填有礦物晶種；優選地，所述礦物晶種的粒徑為0.05-0.1mm，優選地，所述礦物晶種為方解石、石灰石和或者文石中的而一種或多種；所述礦物晶種填充高度量為所述循環結晶流化床高度的1/5-1/4，優選為22%-23%，優選地，按照CO₃^2-：Ca²⁺摩爾比為1.0-1.2：1加入所述碳酸鹽溶液，其中Ca²⁺為所述清液中的鈣離子，更優選地，所述碳酸鹽為碳酸鈉；優選地，所述循環結晶流化床內的上升流速60-100m/h，隨著反應的進行生成的碳酸鈣在礦物晶種表面生長，當晶體顆粒長到2-4mm時排出碳酸鈣晶體，同時補充與排出等量相等的礦物晶種以使所述循環結晶流化床中礦物晶種的高度重新達到所述循環結晶流化床高度的1/5-1/4，優選為22%-23%。

4.根據權利要求1所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的方法，其特征在于，在所述氫氧化鎂回收步驟中，所述氫氧化物為氫氧化鈉；優選地，所述攪拌的速度為100-200r/min，優選地，所述反應的時間為1-2h；優選地，將所述氫氧化鎂濾餅進行洗滌、干燥，得到氫氧化鎂產品；優選地，所述濾液經膜濃縮，回收淡水。

5.一種從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的系統，其特征在于，沿廢水流經方向包括：

重金屬和懸浮物去除單元、碳酸鈣回收單元和氫氧化鎂回收單元；所述碳酸鈣回收單元包括循環結晶流化床，所述循環結晶流化床的一端與所述重金屬和懸浮物去除單元相連通，另一端與所述氫氧化鎂回收單元相連通。

6.根據權利要求5所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的系統，其特征在于，沿廢水流經方向，所述重金屬和懸浮物去除單元包括依次連通的調節池、第一反應水池、管式膜和第一中間水池；優選地，所述第一反應水池內設有攪拌裝置、石灰乳加藥裝置、有機硫加藥裝置和pH監測儀。

7.根據權利要求5所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的系統，其特征在于，所述循環結晶流化床內設有碳酸鈉布藥區；優選地，所述碳酸鈣回收單元還包括第二中間水池，所述第二中間水池設置于所述循環結晶流化床和氫氧化鎂回收單元之間。

8.根據權利要求5所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的系統，其特征在于，沿廢水流經方向，所述氫氧化鎂回收單元包括依次連通的第二反應水池、過濾機和第三中間水池；優選地，所述第二反應水池與所述第二中間水池相連；優選地，第二反應水池設有攪拌裝置、加藥裝置和pH監測儀。

9.根據權利要求5所述的從高鎂廢水中回收碳酸鈣和氫氧化鎂的系統，其特征在于，所述高鎂廢水回收碳酸鈣和氫氧化鎂的系統還包括膜濃縮單元和產水池，所述膜濃縮單元與第三中間水池的出水口相連，所述膜濃縮單元的產水進入產水池。