公布日：2022.09.23
申请日：2022.06.28
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种含锰废水的处理方法，包括如下步骤：用碱液调节所述含锰废水的pH至碱性后，将所得混合物在空气氧化塔中氧化，并进行固液分离；所述空气氧化塔的高径比为4～8；所述空气氧化塔内设有填料，所述填料的密度为0.9‑1.2g/ml；所述贫液废水中包括可溶性锰、可溶性镍和可溶性钴。本发明的一种含锰废水的处理方法在不引入其他药剂的情况下，实现了有价金属的回收利用，并使贫液废水能够达标排放，流程简单，成本低廉，不引入其他杂质离子、无废/副产品产出，在避免了环境的二次污染。
权利要求书
1.一种含锰废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：用碱液调节所述含锰废水的pH至碱性后，将所得混合物在空气氧化塔中氧化，并进行固液分离；所述空气氧化塔的高径比为4-8；所述空气氧化塔内设有填料；所述填料的密度为0.9-1.2g/ml；所述含锰废水中包括可溶性锰、可溶性镍和可溶性钴。
2.根据权利要求1所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，所述含锰废水包括红土镍矿经高压酸浸生产氢氧化镍钴后的贫液废水。
3.根据权利要求1所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，所述pH值为8.5-9。
4.根据权利要求1所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，所述碱液包括氢氧化钠溶液。
5.根据权利要求1所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，按体积比，所述空气氧化塔的曝气量和所述含锰废水的流量的比为15-20：1。
6.根据权利要求1所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，所述氧化的时间为30-60min。
7.根据权利要求1所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，所述固液分离包括沉降池、砂滤罐和微孔过滤器的组合。
8.根据权利要求7所述的含锰废水的处理方法，其特征在于，所述微孔过滤器包括滤芯；所述滤芯的孔径≤0.5μm。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种含锰废水的处理方法，能够在不引入杂质离子的情况，回收有价金属，降低水处理成本，实现废水达标排放。
本发明还提供一种上述含锰废水的处理方法在红土镍矿经高压酸浸生产氢氧化镍钴后的贫液废水中的应用。
根据本发明的第一方面实施例的一种含锰废水的处理方法，包括如下步骤：
用碱液调节所述含锰废水的pH至碱性后，将所得混合物在空气氧化塔中氧化，并进行固液分离；
所述空气氧化塔的高径比为4-8；
所述空气氧化塔内设有填料；
所述填料的密度为0.9-1.2g/ml；
所述贫液废水中包括可溶性锰、可溶性镍和可溶性钴。
根据本发明实施例的一种含锰废水的处理方法，至少具有以下有益效果：
1、本发明的空气氧化塔能够代替氧化剂添加剂进行氧化，其中空气氧化塔在高径比(4-8)下，能够充分的利用空气中的氧气；提高了氧化效率，降低氧化成本；在除碱液外不引入其他的杂质离子的情况下，回收了锰金属及残余的镍钴金属。
2、在塔内装入的填料密度与水接近，在含锰废水的流动过程中能够随水的波动而滚动，能够极大的增大空气与水的接触面积，同时还能避免沉淀物在填料中因不能发生搅动，导致沉淀物逐渐堵塞填料，水流不能很好的将沉淀物带出塔外的情况。
3、本发明在不引入其他药剂的情况下，最大限度实现了有价金属的回收利用，并使贫液废水能够达标排放，本方法高效，流程简单，成本低廉，不引入其他杂质离子、无废/副产品产出，在最大限度回收有价金属的同时实现废水的达标排放，还避免了环境的二次污染。
根据本发明的一些实施例，所述含锰废水包括红土镍矿经高压酸浸生产氢氧化镍钴后的贫液废水。
根据本发明的一些实施例，所述pH值为8.5-9。
在该pH值下的贫液中的锰，镍、钴等元素得到氢氧化物沉淀，方便进行回收，同时避免碱液浪费。
根据本发明的一些实施例，所述碱液包括氢氧化钠溶液。
根据本发明的一些实施例，按体积比，所述空气氧化塔的曝气量和所述含锰废水的流量的比为15-20：1。
上述曝气量的条件下可以保证氧化反应的发生，同时避免反应效率降低。
根据本发明的一些实施例，所述氧化的时间为30-60min。
在上述条件下，使锰离子氧化为偏氢氧化锰和二氧化锰沉淀。
根据本发明的一些实施例，所述固液分离在沉淀池中进行。
根据本发明的一些实施例，所述固液分离后，还包括金属回收。
根据本发明的一些实施例，所述固液分离包括沉降池、砂滤罐和微孔过滤器的组合。
根据本发明的一些实施例，所述微孔过滤器包括滤芯；所述滤芯的孔径≤0.5μm。
通过砂滤罐和微孔过滤器组成的精滤装置，进一步分离出废水中没有沉淀下来的絮状物。
根据本发明的一些实施例，所述过滤中还包括对所述砂滤罐过滤和所述微孔过滤器反洗。
砂滤和微孔过滤器经过一段时间过滤后，压力升高，需要进行反洗，反洗下来的物质多为含金属盐类沉淀物，这部分反洗水进入到金属回收系统。
本发明提供的含锰废水的处理方法的机理如下：
将贫液废水用碱液调节pH值到8.5-9之间，贫液中的镍、钴等元素生成氢氧化物沉淀。
经过pH调节的废水通过空气氧化塔进行氧化。
经过空气氧化塔氧化之后，废水中的锰离子生成了偏氢氧化锰和二氧化锰沉淀，将氧化后的废水进行液固分离，沉淀的物质泵送至金属回收系统回收利用；
Mn2++2OH-＝Mn(OH)2↓
4Mn(OH)2+O2＝4MnO(OH)+2H2O
固液分离的上清液依次通过砂滤罐和微孔过滤器组成的精滤装置，进一步分离出废水中没有沉淀下来的絮状物；
砂滤和微孔过滤器经过一段时间过滤后，压力升高，需要进行反洗，反洗下来的物质多为含金属盐类沉淀物，这部分反洗水进入到金属回收系统。
经过上述处理的贫液废水，能够达标排放。
根据本发明实施例的一种含锰废水的处理方法在红土镍矿经高压酸浸生产氢氧化镍钴后的贫液废水中的应用，至少具有以下有益效果：
红土镍矿高压酸浸(HPAL)用于生产MHP过程中所产生的贫液，贫液的中的元素含量如下表1所示：
表1贫液的中的元素含量
从上表中可以看出贫液废水中含量最多的为Mn元素。
（发明人：刘红;郜超峰;叶民杰;刘希泉;唐红辉;李长东）
