钨冶炼中含氨氮废水废气的处理及回收利用分析

钨冶炼中含氨氮废水废气的处理及回收利用分析
离婚冷静期细则>时间是等人的摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,对于我国钨冶炼企业而言,多数采用碱分解搭配离子交换工艺,具体为通过对钨精矿进行碱煮处理制备粗钨酸钠溶液,将粗钨酸钠溶液通过离子交换净化转型成钨酸铵溶液,再对钨酸铵溶液进行除钼及蒸发结晶,最终获得仲钨酸铵(APT)产品。在采用离子交换工艺执行解吸操作过程中,通常使用氯化铵及氨水的混合溶液作为解吸剂,这一环节易产生较多的含氨氮废水,且其氨氮浓度均超过国家的标准排放量,直接排放必然会造成水体污染引起水体的富营养化[1]。此外,在APT结晶生产过程中,多个环节较容易产生超标得氨尾气,依据国家相关环保法律法规,生产企业必须对这些含氨氮废水与废气进行处理,达到相应得排放标准后才可进行排放,因此,采取有效措施对钨冶炼过程中产生的含氨氮废水及废气进行处理与回收利用既是企业责任所在,也对于企业降本增效具有重大意义,文章对此展开研究。
关键词:钨冶炼;氨氮废水废气;处理;回收利用
引言
我国钨资源含量达全球70%,属钨资源大国。目前,国内大部分炼钨企业都使用碱分解离子交换方式冶炼钨,把钨精矿进行碱煮,制得粗钨酸钠,然后再对所得溶液进行除杂和结晶,并最终获得仲钨酸铵(简称“APT”)产品。在离子交换工艺对钨进行解析时,通常会采用氯化铵溶液,而这一过程中便会产生较多超过了国家的标准排放的含氨氮废水,会使水体富营养化;而在APT结晶工艺过程中,会产生大量含氨超标的尾气,国家要求这些含氨氮的废水废气需要经过处理达标之后才能排放,故钨冶炼中含氨氮的废水废气处理非常关键。本文采用冷凝-盐酸二级喷淋吸收氨尾气得到含氨量高的吸收液、含氨的冷凝水,其中含氨量高的吸收液可直接回收利用,而含氨的冷凝水与生产中的含氨废水汇合之后,采用加碱方式对氨氮废水予以氨活化处理,然后对氨实施吹脱回收,生成氯化铵,再使用盐酸与氯化铵对氨气循环吸收,可最后获得较高浓度的氯化铵溶液,该溶液可返回至离子交换工艺中再次使用,这一过程也实现了氨氮废气废水的处理和回收利用,达到变废为宝的目的。整个生产过程比较简单,容易操控,且成本低。
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1钨冶炼生产氨氮主要来源及分布情况
通过钨冶炼离子交换法生产仲钨酸铵(APT),冶炼过程中产生的氨氮废气主要产生于AP
T结晶蒸汽冷凝水以及部分尾气,氨氮废水主要产生于APT生产过程中的离子交换及APT结晶工序,根据氨在水中的溶解度,氨水蒸汽分离,分离效率达到94%~95%。钨冶炼厂高浓度氨氮来源及状况:(1)结晶蒸汽冷凝水,NH3-N浓度为1500~2000mg/L,pH值为6~8;(2)结晶母液及产品洗水,NH3-N浓度为10000~20000mg/L,pH值为6.5~7;(3)解吸四段液及部分洗氯水,NH3-N浓度为500~2000mg/L,pH值为6~8。在钨冶炼过程中,采用离子交换法生产APT,解吸剂的配制方法为5mol的NH4Cl及2mol的NH2OH。由理论计算可得每生产1tAPT需要消耗0.41tNH4Cl,但生产实际中却需要消耗0.55~0.60tNH4Cl才能把吸附在树脂上的WO42-解吸彻底,按此计算每生产1tAPT就多消耗140~190kg的NH4Cl,相当于44~60kg的NH3进入解吸液中。每生产1tAPT结晶过程游离NH3挥发量为120~128kg,结晶化学反应释放NH3量为76kg,每生产1tAPT时所产生的结晶母液及产品洗水含NH3量达10~25kg,因此在APT生产过程中,如果不回收氨,每生产1tAPT大约有250~300kg的NH3进入废气或废水中。
2钨冶炼中含氨氮废水废气的处理及回收利用分析
2.1污泥结构及生物相变化
公务员职业道德培训大纲对比不同盐度下污泥生物相可以发现:驯化初期有大量的变形虫、累枝虫及轮虫后生动物等,污泥结构以丝状菌菌胶团为主;后期随着盐度进一步增加,原生动物表现出对盐度的不适应性,数量出现减少。丝状菌污泥絮体的骨架大小与絮体强度和抗剪切力密切相关,反应器丝状菌量少使其絮体强度和抗剪切力均变差,从而导致高盐环境下污泥絮体较细小,难以形成较大的菌胶团结构。
2.2吹脱法
采用加碱方式调节溶液的pH值对氨氮废水予以氨活化处理,然后对氨实施吹脱结合盐酸溶液吸收,生成氯化铵,再使用盐酸与氯化铵对氨气循环吸收,最后获得较高浓度的氯化铵溶液,该溶液可返回至离子交换工艺中充当解析剂再次使用,这一过程也实现了氨氮废气废水的处理和回收利用,达到变废为宝的目的。并调节pH值,对其进行搅拌(半小时)之后泵进母液吹脱塔内进行3h左右的吹脱,期间需隔1h进行一次取样,并对氨氮的浓度进行化验。经化验结果可得出,pH值越大,越有助于氨吹脱,进行搅拌的时间越久,氨氮去除越显著,进行吹脱的时间越久,效果越明显。通过该方法处理氨氮废气废水,可将排放量控制于100mg/L内,若出于经济性的考虑,可将pH值设置为12,进行搅拌的时间控制为25
min,吹脱时长为3h。试验结果表明,PH值越大,越有助于氨吹脱,进行搅拌的时间越久,氨氮去除效果越佳,吹脱的时间越久,效果越明显。
2.3化学沉淀法
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此方法又被称作磷酸铵镁沉淀法,在高浓度氨氮废水处理中有较为广泛的应用,主要操作流程为:预先调整废水PH值,将一定量的磷酸盐以及硫酸镁试剂加入到含氨氮废水中,在搅拌的作用下,生成难溶的磷酸铵镁白沉淀,采用压滤机过滤的方法进行固液分离,可达到去除氨氮的目的。此方法对反应温度或原水中其他杂质浓度等要求较低,氨氮脱除效果好,设备投入成本低,操作简便,不仅可有效地将废水中的氨氮去除,还能同时处理既含有磷元素又含有高浓度氨氮的废水,反应生成的磷酸铵镁渣本身是一种优质的缓释肥,表现出突出的环保性以及经济性,可作为复合肥生产企业的优质原料,实现变废为宝的同时为企业增加收益,但是,该方法由于使用了硫酸镁、磷酸盐等化学试剂,试剂采购投入成本较高。
2.4吸附法
吸附方法主要对多孔性固体如活性炭、煤炭以及离子交换树脂等多孔性固体加以运用,对这些物体进行分析,其表面均表现出一定的散力,此外,这些多孔性固体颗粒内部还有比较突出的静电力,可达到将废水中的氨氮化学吸附或物理吸附在其表面的目的,再对其执行解吸、脱附或再生处理,最终实现对废水的浓缩和净化。在执行吸附处理操作时,吸附反应的速率主要受废水中不同离子间表现出的浓度差,以及吸附剂对不同离子吸附的亲和力大小影响。
结语
钨冶炼过程中,对氨氮废水废气的处理和回收非常重要。采用加碱对氨活化后实施吹脱,再对产生的氨进行回收,使用盐酸与氯化铵循环吸收整个过程中所产生的氨,最后产生氯化铵,所得氯化铵的浓度可达220g/l。在进行氨氮废水废气处理过程中,pH值调整至13,搅拌吹脱时长为3h可以获得较好的氨氮的去除效果。
参考文献
[1]赖兰萍,陈后兴,陈冬英.氧化-铁盐混凝沉淀法处理钨冶炼含砷废水的试验研究[J].中国钨业,2018,33(1):66-70.
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[2]杨俊彦,齐申,刘海,等.钨冶炼渣综合回收利用的研究进展[J].工程科学学报,2018,40(12):1468-1475.
[3]黄龙,孙文亮,徐建炎,等.有冶金氨氮废水处理技术研究进展[J].中国有冶金,2020,49(2):73-76.

本文发布于:2024-09-24 04:22:32,感谢您对本站的认可!

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