[發(fā)明專利]一種制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法

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• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112374679A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 許開華;嚴小東;魏萍;熊莉;仲扣成;成亞峰;江欣
• 申請（專利權）人: 格林美（江蘇）鈷業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01D3/06;C02F101/20;C02F103/34
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心 11028
• 代理人: 范威

本發(fā)明公開了一種制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法，包含以下步驟：將制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水進行第一次過濾，得到第一濾液和第一濾渣；將第一濾液加熱至50℃?60℃，加入次氯酸鈉混合均勻后，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)第一濾液的pH值為10?12；將混合液進行第二次過濾，得到第二濾渣和第二濾液；將第二濾液的pH值調(diào)節(jié)為6.5?7.5后進行蒸發(fā)結晶，得到氯化鈉和蒸餾水。本發(fā)明采用加入次氯酸鈉的方式對絡合鈷進行破絡，使廢水中的鈷轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，有效降低了四氧化三鈷生產(chǎn)廢水中鈷金屬離子的含量。過濾后的廢水經(jīng)pH值調(diào)節(jié)為中性再蒸發(fā)結晶得到氯化鈉和蒸餾水，蒸餾水可以作為純水進行循環(huán)使用，工藝清潔，節(jié)約成本。

技術領域

本發(fā)明屬于污水處理領域，具體涉及一種制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法。

背景技術

四氧化三鈷是制備鋰離子電池正極材料鈷酸鋰的主要原料，由于鋰離子電池的快速發(fā)展，我國的四氧化三鈷產(chǎn)量和年消耗量均居世界前列。在四氧化三鈷的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量高濃度的含鈷廢水。目前來說吸附、化學沉淀及離子交換法是處理含鈷廢水最為常見的方法。

吸附法大多還處于研究階段，適用于低濃度含鈷廢水的處理。其核心在于吸附劑的選擇，而傳統(tǒng)的吸附劑成本高、再生困難，新型廉價的吸附劑仍在開發(fā)研究之中。離子交換樹脂法的主要機理是利用離子交換樹脂中的羥基、氨基、羧基等功能基團與重金屬離子發(fā)生螯合作用，從而有效吸附重金屬離子，但離子交換樹脂法對進水水質(zhì)要求較高，受其影響大，且樹脂的再生成本較高，也難以大規(guī)模應用。化學沉淀法是含鈷廢水處理領域應用最為廣泛的一種方法，成本低，易于操作，但由于四氧化三鈷生產(chǎn)廢水中常含有氨氮、萃取劑等無機或有機配體，會改變鈷在水體中的離子存在形態(tài)，導致其很難被沉淀下來，出水難以達標。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中，常規(guī)化學沉淀難以去除和分離的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法，步驟包括：

(1)將制備四氧化三鈷過程中產(chǎn)生的廢水進行第一次過濾，得到第一濾液和第一濾渣；

(2)將第一濾液加熱至50℃-60℃，加入次氯酸鈉混合均勻后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)第一濾液的pH值為10-12；將混合液進行第二次過濾，得到第二濾渣和第二濾液，所述氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為30-35％，所述次氯酸鈉的質(zhì)量濃度為10％～13％，所述次氯酸鈉與氫氧化鈉的體積比為(3.0-3.5)：1；

(3)將第二濾液的pH值調(diào)節(jié)為6.5-7.5后進行蒸發(fā)結晶，得到氯化鈉和蒸餾水。

(4)將步驟(1)得到的第一濾渣和步驟(2)得到的第二濾渣返回生產(chǎn)車間進行二次純化利用。

優(yōu)選的，步驟(1)和步驟(2)中的第一次過濾和第二次過濾均采用板框壓濾機進行壓濾。過濾后水質(zhì)清澈，無色透明，加次鈉與液堿之前略顯紅色。

優(yōu)選的，步驟(3)所述調(diào)節(jié)pH值的試劑是鹽酸。

優(yōu)選的，步驟(3)所述蒸發(fā)結晶的設備為MVR蒸發(fā)器。

步驟(2)所述加熱溫度為50℃-60℃，該溫度下次氯酸鈉與廢水中的鈷反應形成的沉淀過濾性能好，溫度過低難過濾，溫度過高會增加能耗。

本發(fā)明的反應原理是：先將廢水中絡合態(tài)的鈷通過加入的次氯酸鈉進行破絡處理，目的是將絡合態(tài)的鈷變成離子態(tài)的鈷，離子態(tài)的鈷再和氫氧化鈉、次氯酸鈉進行反應，反應式如下：

Co²⁺+2OH^-→Co(OH)₂