專利名稱：萃取法處理含錳廢水新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理(包括回收技術(shù))。
錳是國(guó)家限制排放的重金屬污染物之一。錳的污染源主要是冶煉、錳鹽制備、電解及表面處理等行業(yè)。
對(duì)于含錳廢水的處理方法(包括錳的回收)，主要有化學(xué)沉淀法，離子交換法和萃取法等?；瘜W(xué)沉淀法是將溶解的錳氧化為不溶解的氫氧化錳或氧化錳，經(jīng)凝聚、過(guò)濾、使水凈化，適于處理低錳含量廢水，但酸、堿耗量大、工藝過(guò)程復(fù)雜，投資大;離子交換法采用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂較為有效，適于處理低錳含量廢水，但操作容量小，樹脂利用率低，且需在厭氧系統(tǒng)中進(jìn)行，否則樹脂空間易被堵塞，工業(yè)上難于推廣。
加拿大G、M、Ritcy等人曾報(bào)導(dǎo)過(guò)用D2EHPA-煤油體系從錳礦浸出液中回收錳、用皂化的D2EHPA在適宜的酸度條件下萃取錳是有效的，但因投資過(guò)高、不宜于用做廢水處理。
本發(fā)明的目的是選用萃取效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、安全、無(wú)毒、價(jià)格低、容易獲得，易于在工業(yè)上推廣的萃取體系。
本發(fā)明采用的萃取體系為環(huán)烷酸-混合醇-煤油體系，它可用于錳含量高達(dá)4克/立升的工業(yè)廢水處理(包括錳的回收)，有機(jī)相容易再生、并可反復(fù)使用。
環(huán)烷酸是一種弱酸性有機(jī)物，其化學(xué)通式可表示為CnH2n-1COOH，分子中羧基上的氫可以解離，使羧基與金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其生成物可溶于有機(jī)相，并可在較短時(shí)間內(nèi)(約二分鐘)達(dá)到平衡。
本發(fā)明選用的環(huán)烷酸-混合醇-煤油體系的具體工藝條件為有機(jī)相組成15-30%環(huán)烷酸+3-15%混合醇+60-82%煤油;
萃取流比(有機(jī)相/水相)1∶1-1∶5;
萃取混合室接觸相比(有機(jī)相/水相)1∶2-2∶1;
萃取溫度常溫;
萃取平衡酸度;6.5-9.0〔PH〕;
萃取級(jí)數(shù)3-4級(jí);
萃余液錳含量小于5毫克/立升;
反萃取劑2N硫酸反萃取級(jí)數(shù);7-8級(jí);
反萃取流比(有機(jī)相/水相);1∶1-4∶1;
反萃取混合室接觸相比(有機(jī)相/水相);1∶2-2∶1;
反萃取溫度常溫本發(fā)明采用的環(huán)烷酸-混合醇-煤油體系用于含錳廢水的處理(包括錳的回收)過(guò)程如圖一所示含錳廢水經(jīng)過(guò)濾器1過(guò)濾后進(jìn)入高位槽2，經(jīng)流量計(jì)6流入配料槽10，貯于高位槽3中的工業(yè)氨水經(jīng)流量計(jì)7也流入配料槽10，用以調(diào)節(jié)料液的〔PH〕值，經(jīng)調(diào)節(jié)好的料液由配料槽10經(jīng)溢流管進(jìn)入混合澄清萃取槽11，高位槽4中的有機(jī)相經(jīng)流量計(jì)8也進(jìn)入萃取槽11，并與調(diào)節(jié)好的料液呈逆流流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行萃取操作。萃余液流入有機(jī)相捕收槽15，捕收有機(jī)相后的廢水放入下水道16。萃取槽流出的富錳有機(jī)相進(jìn)入反萃取槽12，高位槽5中的反萃取劑經(jīng)流量計(jì)9也進(jìn)入反萃取槽，并與富錳有機(jī)相呈逆流流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行反萃取操作。反萃取后的有機(jī)相流入低位槽14，再用泵送入高位槽4循環(huán)使用。反萃液流入低位槽13，以備進(jìn)一步回收錳。
本發(fā)明實(shí)施例如下一.電解錳沖洗廢水，錳含量為2.86克/立升，(NH4)2SO4含量約20克/立升，〔PH〕＝5.5，用工業(yè)氨水調(diào)〔PH〕值后，用本發(fā)明采用的萃取體系進(jìn)行處理。
有機(jī)相為20%環(huán)烷酸-10%混合醇-70%煤油體系，流比(有機(jī)相/水相)＝1∶3，經(jīng)四級(jí)萃取，錳回收率可達(dá)99.95%，萃余液中錳含量為小于5毫克/立升，低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。以2N硫酸為反萃取劑，流比(有機(jī)相/水相)＝2∶1，經(jīng)8級(jí)反萃取，即可反萃取完全，有機(jī)相循環(huán)使用。反萃液送回錳礦浸出工藝，以回收錳并充分利用剩余酸。
二.含錳廢水，錳含量1.92克/立升，〔PH〕＝4.2，用本發(fā)明采用的萃取體系進(jìn)行處理。
先用工業(yè)氨水調(diào)〔PH〕值，有機(jī)相為20%環(huán)烷酸-7%混合醇73%煤油體系，流比(有機(jī)相/水相)＝1∶4，經(jīng)3級(jí)萃取，錳回收率達(dá)99.95%，萃余液中錳含量為小于5毫克/立升，低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。以2N硫酸為反萃取劑，流比(有機(jī)相/水相)＝3∶1，經(jīng)8級(jí)反萃取即可反萃取完全。
權(quán)利要求
1.一種用萃取法處理含錳廢水的新工藝(包括錳的回收)。其特征是采用環(huán)烷酸-混合醇-煤油體系，經(jīng)3-4級(jí)萃取，廢水含錳量低于5毫克/立升，且可進(jìn)行反萃取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的處理含錳廢水新工藝，其特征為萃取流比(有機(jī)相/水相)1∶1-1∶5萃取混合室接觸相比(有機(jī)相/水相)1∶2-2∶1萃取溫度 常溫萃取平衡酸度〔PH〕＝6.5-9.0萃取級(jí)數(shù)3-4級(jí)萃余液錳含量低于5毫克/立升反萃取劑2N硫酸反萃取級(jí)數(shù)7-8級(jí)反萃取流比(有機(jī)相/水相);1∶1-4∶1反萃取混合室接觸相比(有機(jī)相/水相)1∶2-2∶1反萃取溫度常溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的環(huán)烷酸-混合醇-煤油體系，其特征為環(huán)烷酸 15-30%混合醇 3-15%煤油 60-82%。
全文摘要
一種用萃取法處理含錳廢水的新工藝(包括錳的回收)，它采用了具有萃取效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、安全、無(wú)毒、價(jià)格低、容易獲得，易于在工業(yè)上推廣且可進(jìn)行反萃取的環(huán)烷酸—混合醇—煤油體系。經(jīng)3—4級(jí)萃取，即可使錳的回收率達(dá)99％以上，萃余水相錳含量低于5毫克/立升，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C04B41/53GK1038265SQ8910428
公開(kāi)日1989年12月27日 申請(qǐng)日期1989年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月10日
發(fā)明者趙淑良, 趙, 沈國(guó)宏, 辛振林, 許賀卿 申請(qǐng)人:天津大學(xué)