申请日2012.11.22
公开(公告)日2013.10.16
IPC分类号C02F1/58
摘要
一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其具体组份特征是，该有机复合试剂属于络合物，组份R含量(R为Na+离子、K+离子、NH4+离子中一种或多种)28～34%，组份H含量1～3%，组份N含量3～6%，组份O含量41～47%，组份C含量9～12%，组份P含量11～14%。该复合试剂的使用方法是，在配制溶液中该复合试剂所占质量分数为20～50%。通过络合、凝聚、架桥等作用，有选择性地将钙离子捕集沉淀，经过滤后去除。优点：制备简单，原料来源广泛;适用于各种离子浓度的含锰废水处理，能够在保证锰离子损失率小于2%的前提下，有效去除原含锰废水中钙离子，达到分离钙离子的目的。适用于去除废水中钙离子，尤其适用于各种离子浓度含锰废水的处理。
权利要求书
1.一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于包括如下组份：
组份R含量(R为Na+离子、K+离子、NH4+离子中一种或多种)28～34%，组份H元素含量1～3%，组份N元素含量3～6%，组份O元素含量41～47%，组份C元素含量9～12%，组份P元素含量11～14%。
2.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于由来自于植物中的草酸(盐)、植酸(盐)作为母体，通过酸碱调节，替代中心离子，改性配位体等过程配制而成。
3.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于组份R离子来源于R-OH。
4.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于组份H元素、N元素、O元素、C元素、P元素来源于草酸(H2C2O4)、植酸(C6H18O24P6)母体。
5.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂的使用方法是采用化学沉淀法，其特征在于在含锰废水中加入该干粉或配制成溶液的复合试剂，反应完全后进行固液分离。
6.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其使用方法特征在于，试剂添加质量为含锰废水中钙离子含量的4～6。
7.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙倍离子的有机复合试剂，其使用方法特征在于，待处理含锰废水pH值控制条件为pH值为4～9。
8.如权利要求1所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其使用方法特征在于，复合试剂为配制溶液投加时，该复合试剂所占溶液的质量分数为20～50%。
说明书
一种去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合 试剂。
背景技术
在锰矿区，矿渣堆场会有大量废水产生，其废水排放量较大、水质较复杂，含有大量 金属离子，如直接排放，将严重污染环境，同时又造成锰资源的损失。将此废水回收处理 后用于电解锰生产，可实现锰资源的有效利用。但此类废水含有大量钙离子，在处理过程 中会影响后续资源化处理工艺，常用工艺有膜浓缩工艺和树脂交换工艺，而钙离子的大量 存在会造成膜的堵塞、结垢，降低效率和寿命，造成交换树脂颗粒表面钙化，影响锰的交 换吸附效果，损伤树脂，同时还会对后续的电解锰生产工艺造成影响。
草酸(盐)作为一种络合剂，常用于沉淀钙、镁、钍和稀土元素等，已有广泛应用。 植酸(盐)作为一种螯合剂，在水的软化中也有大量应用。如果直接将这两类试剂用于含 锰废水的除钙，由于其对金属离子的选择性不强，一方面会造成锰离子的大量损失，另一 方面由于其它金属离子如镁离子的影响，需要投加大量试剂，给生产运行维护增加负荷， 同时增加运行费用。
公布号为CN101215008的发明专利中提到了一种在氧化硫酸锰溶液制备锰的氧化物过 程中分离钙镁的方法，该工艺通过将锰离子氧化为锰的氧化物的形式进行分离，而将钙镁 离子保留在溶液中，并不适用于电解锰生产系统。公布号为CN 101148698的发明专利中提 出了一种从铜钴矿浸出液萃取除钙镁的方法，该工艺复杂，并且不能彻底去除钙、镁离子。 公布号为CN 102276070 A的发明专利中提到了一种用于分离含锰废水中钙、镁离子的复合 试剂，该试剂除钙、镁离子机理主要是通过氟化物沉淀法，在该试剂应用过程中会带入氟 离子，给电解工艺造成影响，需要增加专门的除氟系统，同时该试剂对钙、镁离子选择性 不强，在使用过程中耗量较大，增加了运行成本。
发明内容
本发明提出一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，通过酸碱调节、化学改 性，将草酸(盐)、植酸(盐)进行处理，增强试剂对钙离子的选择性，通过化学沉淀， 可实现对含锰废水中钙离子的选择性去除，在钙离子去除率大于90%时，能够保证锰离子 损失率小于2%。
本发明一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其具体组份特征是：
组份R含量(R为Na+离子、K+离子、NH4+离子中一种或多种)28～34%，
组份H元素含量1～3%，
组份N元素含量3～6%，
组份O元素含量41～47%，
组份C元素含量9～12%，
组份P元素含量11～14%。
本发明一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂的使用方法是，采用化学沉淀 法，在含锰废水中加入配制的复合试剂。进行搅拌后，主要通过络合、凝聚、架桥等作用 选择性地将钙离子捕集后转化为沉淀物，改性处理得到的复合试剂对钙离子选择性极强， 每个复合试剂分子至少能够捕捉到6个钙离子，形成稳定化合物沉淀，经过后续沉淀池处 理，并通过过滤即可得到除钙后含锰废水，即可用于后续资源化处理系统中。
主要反应为：
6Ca2++C6H6O24P612-=Ca6C6H6O24P6↓
Ca2++C2O42-=CaC2O4↓
副反应：
6Mn2++C6H6O24P612-=Mn6C6H6O24P6↓
Mn2++C2O42-=MnC2O4↓
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于由来自于植 物中的草酸(盐)、植酸(盐)作为母体，通过酸碱调节，替代中心离子，改性配位体等过 程配制而成。
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂的使用方法是采用化学 沉淀法，其特征在于在含锰废水中加入该干粉或配制成溶液的复合试剂，反应完全后进行 固液分离。
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于组份R离子 来源于R-OH。
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其特征在于组份H元素、 N元素、O元素、C元素、P元素来源于草酸(H2C2O4)、植酸(C6H18O24P6)母体。
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其使用方法特征在于， 试剂添加质量为含锰废水中钙离子含量的4～6倍。
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其使用方法特征在于， 待处理含锰废水pH值控制条件为pH值为4～9。
如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，其使用方法特征在于， 复合试剂为配制溶液投加时，该复合试剂所占溶液的质量分数为20～50%。
本发明复合试剂具备以下优点：制备简单，原料来源广泛;适用于各种离子浓度的含 锰废水处理，且适用pH值范围广，具有高钙离子去除率，通过调节添加量，去除率可达 到100%;能够在保证锰离子损失率小于2%的前提下，有效去除原含锰废水中钙离子，达 到分离钙离子的目的。
本发明适用于去除废水中钙离子，尤其适用于各种离子浓度含锰废水的处理。
