公布日：2023.04.11
申请日：2023.02.10
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C22B3/20(2006.01)I;C22B3/42(2006.01)I;C22B3/22(2006.01)I;C01D5/02(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺，属于废水处理和金属冶炼技术领域。本发明一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺，具体步骤如下：（1）处理后的C272萃锰余液P507萃钴余液P507萃镍余液混合后经过滤和除油后备用；（2）将步骤（1）混合液进行离子交换，得到硫酸钠废水和饱和树脂；（3）将步骤（2）硫酸钠废水通过反渗透膜浓缩，获得浓硫酸钠和淡水；（4）将步骤（3）浓硫酸钠溶液通过MVR蒸发器蒸发得到硫酸钠结晶盐液、冷凝水；（5）将步骤（4）硫酸钠结晶盐液通过离心机分离出硫酸钠盐；（6）将步骤（2）饱和树脂再生，得到浓硫酸镍；（7）步骤（6）浓硫酸镍通过分步沉析、过滤可分别获得钴盐、镍盐、锰盐。
权利要求书
1.一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)将预处理后的C272萃锰余液、P507萃钴余液、P507萃镍余液混合，混合液经进一步精过滤和除油后备用；(2)3台离子交换器两用一备，分别用2BV树脂体积量的8%硫酸溶液以15m³/h的流速且以下进中排的方式通过树脂柱，排出液PH值≥2的浓硫酸镍再生液，排入浓硫酸镍槽；PH值＜2的稀硫酸镍排入稀硫酸镍槽备用，再生结束后用纯水冲洗至pH值＞6，此时树脂为H型；再用2.15BV树脂体积量的4%氢氧化钠溶液以下进上出的方式通过树脂柱，PH值≤11的转型液排入浓硫酸镍槽；PH值＞11的稀碱液排入洗碱水槽备用，转型结束后用纯水冲洗至pH＜10，完成上述再生、转型后离子交换器备用；(3)将步骤（1）所得混合料液经步骤（2）再生、转型后的离子交换树脂进行离子交换吸附，吸附后所得硫酸钠废水进入离子交换后液槽，吸附过程总锰在线分析仪检测吸附后溶液，当Mn2+含量＞0.5mg/L，此时树脂吸附饱和，切换料液进入备用离子交换器运行，所得吸附饱和的树脂；(4)将步骤（3）产生的硫酸钠废水通过RO反渗透装置进一步浓缩脱盐，浓缩得到浓硫酸钠溶液，同时获得反渗透淡水输送至纯水站作为原水利用；(5)将步骤（4）浓缩后的浓硫酸钠溶液通过MVR蒸发器循环蒸发至硫酸钠溶液饱和析出得到硫酸钠结晶盐液，蒸发产生的高温凝液经MVR预热器利用余热后输送至纯水站作为原水利用；(6)将步骤（5）获得饱和硫酸钠结晶盐液通过离心机离心得到硫酸钠盐；(7)将步骤（3）所得饱和树脂通过步骤（2）进行再生、转型；(8)步骤（7）再生和转型获得浓硫酸镍液通过分步沉析、过滤可获得钴盐、镍盐和锰盐。
2.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（1）精过滤采用盘式自清洗过滤器，所述除油采用树脂ZGSO107除油过滤器。
3.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（1）混合液通过补充步骤（2）收集的稀硫酸镍或洗碱水调整至pH值≥4.2进入离子交换器。
4.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（2）中的离子交换树脂为D851大孔苯乙烯结构螯合树脂。
5.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（2）中离子交换器再生和转型排水通过pH第一限值“2”和第二限值“11”将再生液和转型液分成浓硫酸镍、稀硫酸镍、洗碱水。
6.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（2）中稀硫酸镍一部分用于配置8%硫酸、剩余的用于调整所述步骤（1）混合液pH值至≥4.2；洗碱水一部分用于配置4%氢氧化钠，剩余的用于调整所述步骤（1）混合液pH值至≥4.2。
7.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺，其特征在于：所述步骤（3）中为避免目标重金属的泄露，在离子交换器出水端通过Mn2+在线分析仪监测到Mn2+含量＞0.5mg/L时判断树脂吸附饱和，切换料液进入备用离子交换器运行，其原理是根据权利要求4所述离子交换树脂对目标重金属离子的交换选择性Ni2+＞Co2+＞Mn2+。
8.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（4）中RO装置为含能量回收的高压反渗透装置。
9.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（5）中MVR蒸发器蒸发温度90℃，蒸发温度下的真空度-0.03Mpa。
10.如权利要求1所述的一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺,其特征在于：所述步骤（6）中离心机为LWL型卧螺离心机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明具体方案如下：
一种含镍、钴、锰的硫酸钠废水处理和回收工艺：
（1）将预处理后的C272萃锰余液、P507萃钴余液、P507萃镍余液混合，混合液经进一步精过滤和除油后备用。
（2）3台离子交换器两用一备，分别用2BV树脂体积量的8%硫酸溶液以15m³/h的流速且以下进中排的方式通过树脂柱，排出液PH值≥2的浓硫酸镍再生液，排入浓硫酸镍槽；PH值＜2的稀硫酸镍排入稀硫酸镍槽备用。再生结束后用纯水冲洗至pH值＞6，此时树脂为H型；再用2.15BV树脂体积量的4%氢氧化钠溶液以下进上出的方式通过树脂柱，PH值≤11的转型液排入浓硫酸镍槽；PH值＞11的稀碱液排入洗碱水槽备用。转型结束后用纯水冲洗至pH＜10，完成上述再生、转型后离子交换器备用。
（3）将步骤（1）所得混合料液经步骤（2）再生、转型后的离子交换树脂进行离子交换吸附，吸附后所得硫酸钠废水进入离子交换后液槽，吸附过程总锰在线分析仪检测吸附后溶液，当Mn2+含量＞0.5mg/L，此时树脂吸附饱和，切换料液进入备用离子交换器运行，所得吸附饱和的树脂。
（4）将步骤（3）产生的硫酸钠废水通过RO反渗透装置进一步浓缩脱盐，浓缩得到浓硫酸钠溶液，同时获得反渗透淡水输送至纯水站作为原水利用。
（5）将步骤（4）浓缩后的浓硫酸钠溶液通过MVR蒸发器循环蒸发至硫酸钠溶液饱和析出得到硫酸钠结晶盐液，蒸发产生的高温凝液经MVR预热器利用余热后输送至纯水站作为原水利用。
（6）将步骤（5）获得饱和硫酸钠结晶盐液通过离心机离心得到硫酸钠盐。
（7）将步骤（3）所得饱和树脂通过步骤（2）进行再生、转型。
（8）步骤（7）再生和转型获得浓硫酸镍液通过分步沉析、过滤，可获得钴盐、镍盐和锰盐。
（发明人：周小强;王平平;曾丽云;肖远昭;肖椿）
