石煤提钒酸性废水闭路循环处理技术

陈咏梅         刘宗义    

（西安环科水处理公司         陕西省环境科学研究院  ）

    摘要   石煤提钒是近几十年新产生的行业，其生产工艺尚未完全成熟，相应配套的环保技术设备不完整。本文首次提出酸性废水闭路循环处理技术及工艺，为提钒工艺研究院所以及钒厂技改提供借鉴参考资料。

    关键词  石煤提钒  酸性废水  闭路循环处理

    本世纪以前，钒制品产品处于缓慢上升趋势，截止上个世纪90年代中期，我国钒制品生产能力1.3-1.5万吨，主要集中在大型企业，环境污染问题不严重，90年代中期以后，随着国际钒价大幅上扬，本世纪初，我国五氧化二钒总产量约为2万吨，目前保守估计5万吨生产能力，尤其是21世纪以后，我国钒业发展更加迅猛。随着钒业发展，带来的环境问题日益严重，虽然国家制定了相应的产业政策，主要是责令关闭一些小型钒厂，提高了行业准入政策等。但在湖南、陕西等地还是陆续发生了一些钒业污染事故，严重破换了当地的生态环境。这些事故大都是石煤提钒型企业，石煤提钒生产工艺一直处于摸索阶段，是从小型生产方式转变而来，生产历史较短。大规模工业化生产工艺尚不完全成熟，但随着资源、环境的限制，石煤提钒设备投资少，生产成本低综合利用等优势，会有一定规模的发展。

    1.石煤提钒酸性废水处理现状

1.1吸附尾液成份

石煤提钒浸岀液经过树脂提钒后的尾液或萃取提钒后的萃余液，都含有大量的残余酸及硫酸盐等。根据多家钒厂矿石成分的分析，可以间接了解尾液的化学成分。

通过矿石成分可以看出原液中，第一类是SiO2,第二类是AL、Fe、Mg金属，第三类是S、P阴离子，第四类是H2SO4。焙烧及添加剂、硫酸浓度对原液中杂质含量影响很大，但成分大致相同。

石煤矿石成份（﹪）

1.2尾液石灰中和处理

    石灰中和处理是目前石煤提钒通常采用的方法，酸性尾液与石灰中和在碱性条件下，金属氧化物与氢氧化钙生成金属氧化物沉淀与水分离，硫、磷阴离子与钙生成新盐仍

然溶解在尾液中，不能分离；硫酸与石灰生成硫酸钙溶在尾液里，二氧化硅也溶解在尾液中。所以采用石灰中和并没有把杂质从尾液中分离出来，只是起到调整PH值的作用。石灰中和法没有起到分离作用，同时浪费资源，是一种不可取的处理方法。

化学沉淀法难以从硫酸体系中分离杂质，利用阻滞法从尾液中分离残余硫酸。

    2.吸附尾液闭路循环处理工艺

 2.1处理工艺流程

     酸性浸岀液PH值0.5-1.0左右，含钒量1-5g/L左右，经过离子交换或萃取后，形成的酸性尾液，含有大量金属杂质和SiO2等杂质，这些杂质溶解在酸性尾液中，在酸性体系重金属离子不产生沉淀，不能分离，利用酸回收机分离尾液中的残余酸和相应的硫酸盐，回收的再生酸返回浸出工序补充部分新酸循环使用。中性废水进入污水站，絮凝、压滤分离出的泥饼作为资源回收使用，废水可从浸出渣冲洗水或与综合废水处理排放，也可经膜处理后作为酸回收机反洗水，整个系统闭路循环。

2.2酸分离回收处理

利用特种填料阻滞分离原理，酸性尾液进入酸分离回收设备，填料将硫酸阻滞在填料上，金属离子随溶液流出设备，尾液成为近中性金属废水，根据用户需求，进入下一步处理工序，然后用水溶解填料上的硫酸，流出溶液形成再生酸，返回酸浸工序循环使用。

酸性原液分离数据

酸性尾液分离曲线

酸性尾液分离溶液

   3.小结

      尾液中残余硫酸是阻碍处理效果的主要原因，酸分离回收设备将残余酸从尾液中分离并回收重新返到生产工序中，不仅变废为宝，节约资源，同时为石煤提钒废水治理，实现吸附尾液闭路循环，解决关键性的技术和设备，为下一步资源回收，钒厂多元化生产奠定了基础。