高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗處理方法
2023-06-08 16:41:26
專利名稱：高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗處理方法
技術領域：
本發明涉及廢水處理的方法，特別是高濃度溼法冶金工藝廢水的處理方法， 屬於節能減排與環境保護領域。
背景技術：
在傳統的溼法冶金工藝過程中，有一部分雜質元素會在溶液中循環積累， 為保證溼法冶金工藝過程的順利進行，當雜質元素積累到一定時期後，需要開 路一部分溶液外排雜質元素。通常釆用氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈉、 碳酸鈉、硫化鈉中和沉澱的方法，使主要金屬元素沉澱入渣後加以回收利用， 而雜質元素則留在溶液中，隨溶液開路外排。這部分開路外排的溶液即成為溼 法冶金工藝廢水。
溼法冶金工藝廢水成分複雜，經中和沉澱處理後仍有少量重金屬元素含量 超過國家排放標準，且廢水含硫酸鈉、氯化鈉、氟化鈉及硫酸銅、硫酸鉛、硫
酸鈷等各種重金屬鹽類太高， 一般廢水中各種鹽類含量達到50 150g/l(即大 約5%~15%)以上，會給環境帶來較大影響，隨著國家環保要求的提高，這些 水已不能外排。
由於該廢水含鹽量超過了海水淡化的濃水水質，使得電滲析、膜分離和反 滲透裝置都難以穩定運行，而釆用一般的蒸發濃縮方法能耗較高，企業難以承 受。因此，這些溼法冶金工藝廢水的處理成為溼法冶金企業面臨的主要環保問 題，制約著溼法冶金企業的生存及發展。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗 處理方法，為解決溼法冶金工藝廢水出路提供了技術支持，使工業廢水處理產 生的固體廢棄物得到資源化利用，且能耗較低。
解決本發明的技術問題所採用的方案是用太陽能或鍋爐餘熱預加熱溼法 冶金的高濃度工藝廢水，再送入多效蒸發器中，在真空度為0.01MPa 0.09Mpa 的條件下進行三效以上真空連續蒸發，上一級蒸發後的部分蒸汽依次進入下一
蒸發器作為熱源來利用；各級蒸發器冷凝後的熱冷凝水循環回收利用。
在上述多效真空連續蒸發中，從第三效起所進行的蒸發可採用強制循環閃 蒸方式結晶，使物料從不飽和快速達到過飽和結晶，結晶後由結晶器下出料口 排出。本發明所述的方法適宜對廢水中金屬鹽類的含量範圍為50 g/l 150g/l的溼 法冶金廢水進行處理；為了使設備長期良好運行，當溼法冶金廢水中酸度或鹼 度過高時，需要中和處理廢水到pH值為6 9。
本發明的有益效果是
本發明的處理方法，利用了太陽能、鍋爐餘熱，以及食品、醫藥、精細化工 行業的低能耗蒸發技術，結合溼法冶金工藝廢水的具體情況進行蒸發濃縮結晶， 比溼法冶金行業傳統的蒸發濃縮方法能耗降低3/4以上，如傳統方法蒸發11113廢 水，需耗0.04Mpa 0.06Mpa的生蒸汽量3t，蒸餾水不能回收利用，而採用本發 明的方法，在同樣廢水及蒸汽情況下，蒸發耗生蒸汽量在0.4t以下，且蒸餾水可 回收利用；回收的復鹽產品外銷後可補償企業蒸發濃縮所消耗的部分能源費用， 固體廢棄物得到資源化利用，使高濃度溼法冶金工藝廢水蒸發濃縮成為可能；由 於利用了太陽能或鍋爐餘熱，多效蒸發工藝是在真空條件下蒸發，溫度相對較低， 蒸發速度快，蒸發耗能低，蒸發濃度高，使粘度較大的料液通過閃蒸方式蒸髮結 晶，設備不易結港。
具體實施例方式
實施例1
取含硫酸鈉、氯化鈉、氟化鈉及硫酸銅、硫酸鉛、硫酸鈷等各種金屬鹽類 60g/l的高濃度溼法冶金工藝廢水10 m3，廢水初始pH值6 8,釆用傳統的溼 法冶金工藝裝置進行蒸發濃縮，蒸餾水不能回收利用，蒸發需耗生蒸汽量30t (0.04~0.06MPa蒸汽)。而釆用本發明所述太陽能及鍋爐餘熱預加熱、多效真 空連續蒸發、多效閃蒸結晶，除太陽能及鍋爐餘熱外，蒸發耗生蒸汽量在4t以 下，較傳統的溼法冶金蒸發濃縮裝置節省能源86%以上。可回收利用約8t蒸餾 水，蒸髮結晶後獲得0.6t的硫酸鈉復鹽產品可以外銷或綜合利用，以硫酸鈉600 元/t復鹽計，可獲得銷售收入360元，用於補償所消耗的能源費用。 實施例2
取含硫酸鈉、氯化鈉、氟化鈉、硫酸(或氯化)鈷、鎳、鎂、錳、銅、鉛、 鋅、鎘、鉻等鹽類80g/l的高濃度溼法冶金工藝廢水20m3，廢水初始pH值6 8，採用本發明所述太陽能及鍋爐餘熱預加熱、多效真空連續蒸發、多效閃蒸結 晶，除太陽能及鍋爐餘熱外，蒸發耗生蒸汽量8t以下，蒸髮結晶後可獲得1.6t 硫酸鈉復鹽產品外銷或綜合利用，獲得蒸餾水約16t回收利用。
實施例3
取含硫酸鈉、氯化鈉、氟化鈉及硫酸銅、硫酸鉛、硫酸鈷等各種金屬鹽類 120g/l的高濃度溼法冶金工藝廢水30m3,廢水初始pH值6 8,釆用傳統的溼 法冶金工藝裝置進行蒸發濃縮，蒸餾水不能回收利用，蒸發需耗生蒸汽量90t(0.04~0.06MPa蒸汽)。而釆用本發明所述太陽能及鍋爐餘熱預加熱、多效真 空連續蒸發、多效分離閃蒸結晶，除太陽能及鍋爐餘熱外，蒸發耗生蒸汽量在 12t以下，較傳統的溼法冶金蒸發濃縮裝置節省能源86%。可回收利用約24t蒸 餾水，蒸髮結晶後可以獲得3.6t的硫酸鈉復鹽產品外銷或綜合利用，以硫酸鈉 復鹽600元/t計，可獲得銷售收入1800元，用於補償所消耗的能源費用。
權利要求
1、一種高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗處理方法，其特徵在於用太陽能或鍋爐餘熱預加熱溼法冶金的高濃度工藝廢水，再送入多效蒸發器中，在真空度為0.01MPa～0.09Mpa的條件下進行三效以上真空連續蒸發，上一級蒸發後的部分蒸汽依次進入下一蒸發器作為熱源來利用；各級蒸發器冷凝後的熱冷凝水循環回收利用。
2、 根據權利要求1所述的高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗處理方法，其 特徵在於第三效起採用強制循環閃蒸方式結晶。
3、 根據權利要求2所述的高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗處理方法，其 特徵在於溼法冶金廢水中金屬鹽類的含量範圍為50g/l 150g/l。
4、 根據權利要求3所述的高濃度溼法冶金工藝廢水的低能耗處理方法，其 特徵在於溼法冶金廢水需中和處理到pH值為6 9。
全文摘要
本發明涉及廢水處理的方法，特別是溼法冶金工藝廢水的處理方法，屬於節能減排與環境保護領域。本方法採用太陽能或鍋爐餘熱預加熱溼法冶金的高濃度工藝廢水，再送入多效蒸發器中，在真空度為0.01MPa～0.09MPa的條件下進行三效以上真空連續蒸發、閃蒸結晶，上一級蒸發後的部分蒸汽依次進入下一蒸發器作為熱源來利用；各級蒸發器冷凝後的熱冷凝水循環回收利用。本發明解決了溼法冶金高濃度工藝廢水難以處理的問題，能耗低，蒸髮結晶所得的復鹽產品可再利用。
文檔編號C02F1/14GK101525197SQ20091013503
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月14日 優先權日2008年4月15日
發明者何豔明, 灝 王, 勝 簡, 許樹克, 郭新梅, 馬啟坤 申請人:昆明冶金研究院