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硫酸鎂廢水怎樣處理，硫酸鎂廢水處理方法

文章出處：http://www.tycsb-battery.cn/ 人氣：發(fā)表時(shí)間：2019-06-04 21:54
        石灰法處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的方法，包括沉淀除雜、曝氣氧化、反應(yīng)結(jié)晶分離、溢流液過(guò)濾、洗滌干燥、釜底漿液洗滌分離、過(guò)濾母液回收的技術(shù)步驟。將凈化氧化后的廢水和石灰漿分別連續(xù)加入反應(yīng)結(jié)晶器中，通過(guò)控制反應(yīng)結(jié)晶條件，使硫酸根離子和鈣離子結(jié)合形成更大粒徑的硫酸鈣二水合物晶體，并沉降到反應(yīng)結(jié)晶器底部，鎂離子和氫氧根離子結(jié)合形成更小粒徑的氫氧化鎂，并從反應(yīng)結(jié)晶器的溢流口連續(xù)溢流。該方法具有工藝簡(jiǎn)單、分離效率高、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，可用于處理大量硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水。反應(yīng)產(chǎn)物可以制備高質(zhì)量的氫氧化鎂和二水合硫酸鈣作為化學(xué)產(chǎn)品出售。反應(yīng)母液代替淡水作為工藝用水，實(shí)現(xiàn)硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水零排放。
 
硫酸鎂廢水處理流程
 
1、 處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的石灰方法，其特征在于，包括以下技術(shù)步驟:沉淀去除雜質(zhì)( S1 )、曝氣氧化( S2 )、反應(yīng)結(jié)晶分離( S3 )、溢流液過(guò)濾、洗滌干燥( S4 )、釜底漿液洗滌分離( S5 )、過(guò)濾母液回收( S6 )；沉降除雜( S1 )包括以下步驟:將含有硫酸鎂和亞硫酸鎂的廢液在沉降器中沉降，除去大顆粒和水不溶性雜質(zhì)，過(guò)濾上清液，得到純化的硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水；
 
曝氣氧化( S2 )將凈化后的硫酸鎂和亞硫酸鎂脫硫廢水曝氣，通過(guò)氧化將亞硫酸鎂轉(zhuǎn)化為硫酸鎂，得到硫酸鎂廢水；
 
反應(yīng)結(jié)晶分離( S3 )包括以下步驟:在反應(yīng)結(jié)晶分離器中混合分離硫酸鎂廢水和石灰漿，得到含有氫氧化鎂的溢流液和含有二水合硫酸鈣的釜底漿；
 
過(guò)濾、洗滌和干燥溢流液( S4 )，收集液桶中的溢流漿被泵入壓濾機(jī)壓濾，得到濾餅，用淡水洗滌濾餅，然后再次壓濾，濾餅在100 - 120℃下干燥，得到氫氧化鎂產(chǎn)品；

洗滌并分離釜底漿液( S5 )，釜底漿液從排出口排出，壓濾并分離得到濾餅，洗滌酸化水并離心分離得到硫酸鈣二水合物產(chǎn)品；
 
過(guò)濾后的母液被重復(fù)使用( S6 )，氫氧化鎂和硫酸鈣的壓濾母液代替淡水在工藝水中重復(fù)使用。
 
2、根據(jù)1所述的石灰法處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的方法， 其特征在于，在反應(yīng)結(jié)晶分離( S3 )中，在反應(yīng)結(jié)晶分離器中混合分離硫酸鎂廢水和石灰漿的具體步驟如下:從反應(yīng)結(jié)晶分離器反應(yīng)結(jié)晶器***部的兩個(gè)進(jìn)料口分別連續(xù)加入S2步驟中得到的硫酸鎂廢水和氫氧化鈣濃度為0.2 - 2 mol / L的石灰漿， 當(dāng)進(jìn)料液位超過(guò)循環(huán)提升裝置的上開(kāi)口時(shí)，啟動(dòng)循環(huán)提升裝置，在循環(huán)提升裝置的作用下，兩種物料混合均勻；廢水中的硫酸根離子與石灰漿液中的鈣離子結(jié)合形成硫酸鈣，并在循環(huán)液體攜帶的硫酸鈣二水合物晶種上生長(zhǎng)，形成粒徑較大的硫酸鈣二水合物晶體，沉降到反應(yīng)結(jié)晶器底部，形成底部漿液；一部分小顆粒二水合硫酸鈣與循環(huán)液一起被提升到反應(yīng)結(jié)晶器中作為新的晶種；鎂離子和氫氧根離子通過(guò)循環(huán)提升裝置在反應(yīng)結(jié)晶器中形成粒徑較小的氫氧化鎂，反應(yīng)結(jié)晶器的循環(huán)器將溢流速度調(diào)節(jié)到0.2m / h至0.6m / h，含有氫氧化鎂的溢流液體上升至溢流環(huán)，從溢流口溢流進(jìn)入收集液桶。
 
 
3 .根據(jù)2所述的石灰法處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的方法，其特征在于，根據(jù)反應(yīng)器循環(huán)提升裝置中循環(huán)液體的流量30 %，將除雜氧化后的廢水流量連續(xù)加入反應(yīng)結(jié)晶分離器。
 
4 .根據(jù)2所述的石灰法處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的方法，其特征在于，連續(xù)加入反應(yīng)結(jié)晶分離器的石灰漿的流速根據(jù)廢水中鎂離子與石灰漿中鈣離子的摩爾比為0.8 - 1.2來(lái)確定。
 
5 .根據(jù)2所述的石灰法處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的方法，其特征在于，在反應(yīng)結(jié)晶分離( S3 )步驟中，反應(yīng)結(jié)晶的溫度為常溫，溫度范圍控制在- 10 - 40℃。
 
6 .根據(jù)2所述的處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的石灰方法，其特征在于，在反應(yīng)結(jié)晶分離( S3 )步驟中，反應(yīng)器底部的二水合硫酸鈣的固液比需要保持在15 - 40。
 
7。根據(jù)1所述的處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的石灰方法，其特征在于，在底部漿料洗滌和分離( S5 )步驟中，用pH值為3 - 5的硫酸酸化水洗滌過(guò)濾后的二水合硫酸鈣濾餅。
 
8 .根據(jù)1所述的處理硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水的石灰方法，其中，所采用的反應(yīng)結(jié)晶分離器包括反應(yīng)結(jié)晶器和循環(huán)器，反應(yīng)結(jié)晶器和循環(huán)器的上部連通；
 

 
        反應(yīng)結(jié)晶器呈漏斗形，由圓柱形上筒和圓錐形下筒組合而成。下錐體的錐體底部設(shè)有出料口，上筒體上部外側(cè)設(shè)有環(huán)形溢流環(huán)，溢流環(huán)底部設(shè)有溢流口；上筒體中設(shè)有同軸反應(yīng)結(jié)晶桶，反應(yīng)結(jié)晶桶為底部開(kāi)口的圓筒，圓筒***部分別設(shè)有廢水入口、石灰漿液入口和循環(huán)液體入口三個(gè)進(jìn)料口。反應(yīng)結(jié)晶桶內(nèi)設(shè)有循環(huán)提升裝置，循環(huán)提升裝置是帶有渦輪葉片的混合器。渦輪式槳葉安裝在底部敞開(kāi)的細(xì)長(zhǎng)圓筒中，使得從反應(yīng)結(jié)晶桶底部進(jìn)入的進(jìn)料液體可以在桶內(nèi)從底部到***部循環(huán)移動(dòng)；
 
        循環(huán)器為圓柱形結(jié)構(gòu)，循環(huán)器上部的循環(huán)液體入口與反應(yīng)結(jié)晶器上部的圓筒外環(huán)形溢流環(huán)稍低的位置連通。循環(huán)器底部設(shè)有循環(huán)泵，反應(yīng)結(jié)晶桶中的進(jìn)料液體在溢流前入循環(huán)器，然后通過(guò)循環(huán)器底部的循環(huán)泵循環(huán)回流，從反應(yīng)結(jié)晶桶上部的循環(huán)液體入口進(jìn)入反應(yīng)結(jié)晶桶。通過(guò)控制循環(huán)液體的速度和反應(yīng)結(jié)晶器的溢流速度，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氫氧化鎂和二水合硫酸鈣的有效分離。
 
        利用氫氧化鎂和二水合硫酸鈣晶體粒度和沉降速率的差異，實(shí)現(xiàn)了氫氧化鎂和二水合硫酸鈣在反應(yīng)器中的有效分離，鈣鎂分離系數(shù)大，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)、晶體生長(zhǎng)和分離三位一體。在反應(yīng)結(jié)晶器中，由于鈣離子的過(guò)飽和度直接影響二水合硫酸鈣的粒度，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)器的循環(huán)液體流速，可以有效降低反應(yīng)結(jié)晶器中二水合硫酸鈣的過(guò)飽和度，抑制二水合硫酸鈣的過(guò)度自發(fā)成核。有效生長(zhǎng)二水合硫酸鈣晶體；隨著二水合硫酸鈣晶體粒度的增長(zhǎng)，二水合硫酸鈣晶體表面被其他離子吸附的雜質(zhì)離子的量有效減少；同時(shí)控制反應(yīng)結(jié)晶器的溢流速度，有效分離制備的硫酸鈣二水合物和氫氧化鎂，提高產(chǎn)品純度。該方法具有工藝簡(jiǎn)單、分離效率高、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)廢水零排放處理，可用于處理大量硫酸鎂和亞硫酸鎂廢水。
 
        目前，鎂脫硫廢水的處理主要有兩種方法。***先，廢水被蒸發(fā)、濃縮、冷卻和結(jié)晶，產(chǎn)生七水硫酸鎂，這是常用的鎂肥。其次，用堿法制備氫氧化鎂。在前一種方法中，通常使用多效蒸發(fā)工藝。每處理一噸廢水需要0.3噸以上的蒸汽，這是高能耗的。然而，七水硫酸鎂產(chǎn)品的價(jià)值很低，因此其經(jīng)濟(jì)性很差。后一種方法使用氫氧化鈉作為沉淀劑，加入過(guò)量的苛性鈉使鎂離子完全沉淀，然后過(guò)濾、洗滌和干燥。所制備的高質(zhì)量氫氧化鎂具有很大的市場(chǎng)。然而，制備氫氧化鎂后的脫硫母液轉(zhuǎn)化為含硫酸鈉的母液，仍需進(jìn)一步處理，存在工藝復(fù)雜、母液處理成本高等缺陷。

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