專利名稱：一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢水、廢氣回收處理系統(tǒng)，特別是一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置。
背景技術(shù)：
采用離子交換法冶煉鎢的過程產(chǎn)生大量含重金屬砷及氨氮(NH3-N)的廢水，鍋爐等供熱設(shè)備也產(chǎn)生大量含有粉塵、Sh的煙氣。同時(shí)由于現(xiàn)有冶煉工藝的局限性及原料的復(fù)雜性，廢水中一般含有一定濃度的WO3(大部分都大于0. 05g/L)。我國大部分鎢冶煉企業(yè)都將這種廢水直接排放，造成環(huán)境的污染和有用物質(zhì)WO3的浪費(fèi)。部分鎢冶煉企業(yè)對治理廢水、廢氣以及金屬綜合回收采用分開處理的辦法，需要較大的設(shè)備和能源投入。目前公知的廢水除氨氮的方法主要有蒸餾、土壤灌溉、吹脫法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)處理法等，但這些傳統(tǒng)方法普遍存在很多缺點(diǎn)，如處理效率低、水質(zhì)適應(yīng)性差、投資大、易造成二次污染等。申請?zhí)柗謩e為200610019379. 6與200810236卯4. 7的專利均采用真空負(fù)壓抽吸法，可得到供資源再利用的純凈氨水，但這兩種方法對廢水性質(zhì)的要求較高，且所采用的壓縮機(jī)、引風(fēng)機(jī)、加熱器等設(shè)備耗能較高。申請?zhí)枮?00810127190. 8的專利使用多層脫氮塔，使用熱風(fēng)吹脫的方法除氨氮，該法設(shè)備復(fù)雜，熱風(fēng)耗能高，對廢水水質(zhì)適應(yīng)性也有限。目前公知的廢水除砷的方法主要有直接沉淀法、離子交換法、吸附法、混凝法。其中直接沉淀法一般在PH較低的廢水中使用，在鎢冶煉廢水這種pH大于14的堿性廢水中中很難推廣。離子交換法投資高、操作復(fù)雜，目前國內(nèi)尚未見工業(yè)應(yīng)用。吸附法所用的吸附劑一般價(jià)格較高，吸附操作處理也比較復(fù)雜?；炷ㄒ话闶褂描F鹽、鋁鹽、硅酸鹽等混凝劑，將廢水中的砷帶入沉淀中，是應(yīng)用最廣泛的一種除砷方法。申請?zhí)枮?00510032251. 9的專利采用高鐵粉煤灰合成了廉價(jià)除砷劑，具有十分有效的除砷能力。目前公知的回收鎢冶煉廢水中WO3的方法主要有納濾或超濾膜分離法、化學(xué)沉淀回收法。申請?zhí)枮?00510032251. 9的專利采用納濾或超濾膜分離工藝得到含鎢溶液，并返回離子交換工藝重新利用，該法所用納濾或超濾膜設(shè)備投資金額較大，維護(hù)費(fèi)用較高。申請?zhí)枮?01010191294. 2的專利采用化學(xué)沉淀回收法，可使廢水中的WO3濃度小于0. 005g/L, 但該法需加入大量硫酸對廢水進(jìn)行中和，也無法完成除氨氮、除砷等污水綜合處理。目前鎢冶煉企業(yè)主要采用水膜除塵塔處理各類煙氣(主要是鍋爐煙氣)，申請?zhí)枮?200910111195.6的專利采用離子交換法，可同時(shí)處理冶煉廢水和鍋爐煙氣，但其所述及的 “噴淋除塵脫硫脫氨”步驟所采用的風(fēng)速和廢水流速差別非常大，過高的風(fēng)速易使廢氣中的 SO2來不及與廢水發(fā)生反應(yīng)即進(jìn)入大氣。另外，在該風(fēng)速下極易帶出大量氨氣，而該專利并未設(shè)置氨氣收集步驟，易造成大氣污染。另外，該專利未考慮綜合回收W03。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置。[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置，設(shè)有豎立隔柵的隔油池的一側(cè)底部設(shè)有第一廢水出口，封閉的吹脫塔設(shè)有四個(gè)外接口 ；安裝在吹脫塔上部的廢水噴淋口的進(jìn)水口從吹脫塔的頂面伸出，隔油池的第一廢水出口經(jīng)管道與廢水噴淋口的進(jìn)水口連接，吹脫塔頂面的出氣口經(jīng)管道與氨氣回收塔連接。吹脫塔的中部設(shè)有水平的篩板，篩板上堆放填料；篩板下面的吹脫塔一側(cè)壁設(shè)有送氣口，送氣口通過管道與送風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接；吹脫塔底部設(shè)有第二廢水出口，第二廢水出口經(jīng)管道通向沉淀凈化槽。所述填料為精選的鎢礦石與生石灰的混合物，其中生石灰體積與鎢礦石體積之比為2-5% ；吹脫塔中篩板上部空間的物料填充系數(shù)為30% 75% ；使用12-48小時(shí)后的填料進(jìn)行回收，返回鎢礦石冶煉工序；精選的鎢礦石粒度要求-325目篩余< 10%。所述隔柵的孔徑為0. 3 0. 5mm。所述沉淀凈化槽以鎢冶煉中的鎢酸鈉壓煮工序產(chǎn)生的冶煉廢渣作為混凝劑。本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型的裝置能對鎢冶煉煙氣和離子交換廢水處理以及回收氨氮、鎢等四個(gè)環(huán)節(jié)一次性完成，比傳統(tǒng)的分開獨(dú)立完成的工藝，提高功效、節(jié)省設(shè)備及工藝成本的投入。2、采用精選的鎢礦石與生石灰的混合物作為填料，廢水與煙氣逆流接觸，在填料中完成傳質(zhì)過程，填料中的生石灰遇水生成Ca (OH) 2，與廢水中的鎢元素反應(yīng)生成CaWO4 固體留在填料中；取出使用后的填料并返回鎢礦石冶煉過程，實(shí)現(xiàn)廢水中的鎢元素的回收； 這種鎢礦石屬結(jié)構(gòu)粗糙的化學(xué)惰性物，接觸表面積較大且過水壓力損失較小，充分符合吹脫法的填料要求，改變了通常采用陶瓷作為填料的做法，可大大節(jié)省成本。3、吹脫法產(chǎn)生的氨氣從吹脫塔頂部的出氣口進(jìn)入氨氣回收塔，完成對氨氣的收集。4、以鎢冶煉中鎢礦石壓煮工序所產(chǎn)生的冶煉廢渣作為混凝劑加入沉淀凈化槽/ 中，自然沉淀完成除砷反應(yīng)，再進(jìn)一步處理鉛等重金屬后，完成鎢冶煉離子交換廢水的回收和凈化排放。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。實(shí)施例1如附圖1所示一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置，設(shè)有豎立隔柵2的隔油池1的一側(cè)底部設(shè)有第一廢水出口，封閉的吹脫塔4設(shè)有四個(gè)外接口，安裝在吹脫塔4上部的廢水噴淋口 3的進(jìn)水口從吹脫塔4的頂面伸出，隔油池1的第一廢水出口經(jīng)管道與廢水噴淋口 3的進(jìn)水口連接；吹脫塔4頂面的出氣口 8經(jīng)管道與氨氣回收塔11連接；吹脫塔4的中部設(shè)有水平的篩板6，篩板6上堆放填料5 ；篩板6下面的吹脫塔4 一側(cè)壁設(shè)有送氣口 9，送氣口 9通過管道與送風(fēng)機(jī)10的出風(fēng)口連接；吹脫塔4底部設(shè)有第二廢水出口 7，第二廢水出口 7經(jīng)管道通向沉淀凈化槽12。所述填料5為精選的鎢礦石與生石灰的混合物，其中生石灰體積與鎢礦石體積之
4比為2-5% ；吹脫塔中篩板6上部空間的物料填充系數(shù)為30% 75% ；使用12-M小時(shí)后的填料進(jìn)行回收，返回鎢礦石冶煉工序；精選的鎢礦石粒度要求-325目篩余< 10% ；所述隔柵 2的孔徑為0. 3 0. 5mm。所述沉淀凈化槽12以鎢冶煉中的鎢酸鈉壓煮工序產(chǎn)生的冶煉廢渣作為混凝劑。實(shí)施例2 —種采用上述裝置的處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的流程，包括[1]將鎢冶煉離子交換廢水注入設(shè)有隔柵2的隔油池1中沒有廢水出口的一側(cè)， 廢水中的油類比重較小而匯集于隔油池頂部進(jìn)行收集，廢水通過孔徑為0. 4 mm的隔柵2濾除大顆粒雜質(zhì)，經(jīng)位于隔柵2另一側(cè)的第一廢水出口和管道注入廢水噴淋口 3 ；將鎢冶煉各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的煙氣進(jìn)行回收，統(tǒng)一匯入煙氣回收管路并與送風(fēng)機(jī)10的進(jìn)風(fēng)口連接。[2]將精選的鎢礦石與生石灰的混合均勻，其中生石灰體積與鎢礦石體積之比為 2-5%，放入吹脫塔4中部的篩板6上作為填料5 ；吹脫塔中篩板6上部空間的物料填充系數(shù)為30% 75%，精選的鎢礦石粒度要求-325目篩余< 10% ；這種鎢礦石屬結(jié)構(gòu)粗糙的化學(xué)惰性物，接觸表面積較大且過水壓力損失較小，充分符合吹脫法的填料要求，改變了通常采用陶瓷作為填料的做法，可節(jié)省成本。[3]經(jīng)隔油處理后的廢水從吹脫塔頂端的廢水噴淋口 3噴下，同時(shí)用送風(fēng)機(jī)將回收煙氣從篩板6下面的吹脫塔一側(cè)壁的送氣口 9自下向上送入，廢水與煙氣逆流接觸，在填料中完成傳質(zhì)過程，氨氮在氣液兩相中的分壓差較大，因此氨氣迅速從吹脫塔頂部出氣口 8 排出并得以回收；填料5中的生石灰遇水生成Ca(OH)2，與廢水中的鎢元素反應(yīng)生成CaWO4 固體留在填料5中；單位時(shí)間內(nèi)通過填料5的煙氣體積與廢水體積之比在75% 85%范圍內(nèi)，煙氣流速控制在7 13m/s ；主要可達(dá)到四個(gè)目的a.可控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)速度，使煙氣中的SO2與堿性廢水充分反應(yīng)，完全脫離氣體；b.生石灰遇水變成Ca (OH)2是一個(gè)放熱反應(yīng)，放出的熱量可有效釋放到氣液兩相接觸界面中，進(jìn)一步降低氨氮在廢水中的溶解度；c. 在該條件下篩板上面的一部分水變成泡沫狀態(tài)，可大大增加傳質(zhì)面積，提高氨氮排出速率； d.在該條件下，氣液比接近液泛，即廢水被氣體流帶走的極限，使氣液相充分直流，提高傳質(zhì)效率。[4]吹脫法產(chǎn)生的氨氣從吹脫塔4頂部的出氣口 8進(jìn)入氨氣回收塔，完成對氨氣的收集，并送回鎢冶煉過程中的離子交換工序，完成煙氣的回收和凈化。[5]吹脫塔4底部的廢水由第二廢水出口 7經(jīng)管道流入沉淀凈化槽12 ；以鎢冶煉中鎢礦石壓煮工序所產(chǎn)生的冶煉廢渣作為混凝劑加入沉淀凈化槽12中，冶煉廢渣含有大量鐵鹽，與堿性較高的廢水接觸后生成氫氧化鐵膠體，這種膠體具有較大的比表面和較高的吸附能力，能和砷酸根發(fā)生吸附共沉淀；同時(shí)廢渣中的硅酸鹽本身也是一種有效的混凝劑，可有效去除廢水中的砷元素；自然沉淀完成除砷反應(yīng)，再進(jìn)一步處理鉛等重金屬后，完成鎢冶煉離子交換廢水的回收和凈化排放。[6]使用M小時(shí)后的填料5從吹脫塔4中取出并返回鎢礦石冶煉過程，吹脫塔4 重新填料。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，吹脫塔4、氨氣回收塔11及沉淀凈化槽12采用一座或一座以上，送風(fēng)機(jī)10采用一臺或一臺以上；氨氣回收后，以氣體形式返回離子交換工序，或者以氨水的形式返回離子交換工序。實(shí)施例3 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量381mg/L，As含量4. 5mg/L，WO3含量58mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余5 %，生石灰與鎢礦石的體積比為4 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為65 %，煙氣溫度為192°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為80%，煙氣流速為12m/s，填料5使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量18mg/L，As含量0. 25mg/L，W03含量％ig/L ；排放氣體中含量 230mg/m3,煙塵含量62mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例4 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量360mg/L， As含量4. 3mg/L,W03含量Mmg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余6%，生石灰與鎢礦石的體積比為5 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為70 %，煙氣溫度為203°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為85 %，煙氣流速為lOm/s，填料使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量15mg/L，As含量0. 21mg/L, WO3含量;3mg/L ；排放氣體中含量 221mg/m3,煙塵含量67mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例5 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量39aiig/L， As含量4. 8mg/L，WO3含量83mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余5%，生石灰與鎢礦石的體積比為5 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為60 %，煙氣溫度為210°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為75 %，煙氣流速為llm/s，填料使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量16mg/L，As含量0. 24mg/L, WO3含量;3mg/L ；排放氣體中含量 206mg/m3,煙塵含量59mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例6 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量401mg/L， As含量5. ang/L，WO3含量105mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余4%，生石灰與鎢礦石的體積比為5 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為65 %，煙氣溫度為190°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為75 %，煙氣流速為13m/s，填料使用48小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量21mg/L，As含量0. ^mg/L，W03含量％ig/L ；排放氣體中含量 201mg/m3,煙塵含量60mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例7 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量36%ig/L， As含量5. 4mg/L,W03含量79mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余8 %，生石灰與鎢礦石的體積比為4 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為45 %，煙氣溫度為184°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為75 %，煙氣流速為13m/s，填料使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量15mg/L，As含量0. 2%ig/L，W03含量5mg/L ；排放氣體中含量 214mg/m3,煙塵含量62mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例8 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量365mg/L， As含量5. 2mg/L,W03含量75mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余10 %，生石灰與鎢礦石的體積比為5 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為45 %，煙氣溫度為184°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為85 %，煙氣流速為7m/s，填料使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量18mg/L，As含量0. 22mg/L, WO3含量％ig/L ；排放氣體中含量 203mg/m3,煙塵含量70mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例9 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量365mg/L， As含量5. 2mg/L,W03含量75mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余10 %，生石灰與鎢礦石的體積比為5 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為35 %，煙氣溫度為184°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為75 %，煙氣流速為7m/s，填料使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量18mg/L，As含量0. 22mg/L, WO3含量％ig/L ；排放氣體中含量 203mg/m3,煙塵含量70mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例10 鎢冶煉離子交換廢水處理前，各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果NH3-N含量350mg/L， As含量4. lmg/L, WO3含量130mg/L。采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行廢水廢氣綜合處理，處理?xiàng)l件為填料5選用鎢礦石粒度滿足-325目篩余5%，生石灰與鎢礦石的體積比為2 %，吹脫塔中物料的填充系數(shù)為75 %，煙氣溫度為184°C，單位時(shí)間內(nèi)通過填料層的廢氣體積與廢水體積之比控制為80 %，煙氣流速為9m/s，填料使用M小時(shí)后回收返回鎢礦石壓煮過程。處理后，排放水中NH3-N含量21mg/L，As含量0. 26mg/L, WO3含量5mg/L ；排放氣體中含量 219mg/m3,煙塵含量77mg/m3，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置，其特征在于設(shè)有豎立隔柵O)的隔油池(1)的一側(cè)底部設(shè)有第一廢水出口，封閉的吹脫塔(4)設(shè)有四個(gè)外接口，安裝在吹脫塔(4)上部的廢水噴淋口(3)的進(jìn)水口從吹脫塔的頂面伸出，隔油池(1)的第一廢水出口經(jīng)管道與廢水噴淋口( 的進(jìn)水口連接；吹脫塔(4)頂面的出氣口(8)經(jīng)管道與氨氣回收塔(11)連接；吹脫塔的中部設(shè)有水平的篩板(6)，篩板(6)上堆放填料(5)；篩板 (6)下面的吹脫塔(4) 一側(cè)壁設(shè)有送氣口(9)，送氣口(9)通過管道與送風(fēng)機(jī)(10)的出風(fēng)口連接；吹脫塔(4)底部設(shè)有第二廢水出口(7)，第二廢水出口(7)經(jīng)管道通向沉淀凈化槽 (12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置，其特征在于所述隔柵⑵的孔徑為0. 3 0. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置，其特征在于所述沉淀凈化槽(1 以鎢冶煉中的鎢礦石壓煮工序產(chǎn)生的冶煉廢渣作為混凝劑。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水的裝置，設(shè)有隔柵的隔油池的一側(cè)底部設(shè)有第一廢水出口，封閉的吹脫塔設(shè)有四個(gè)外接口；安裝在吹脫塔上部的廢水噴淋口的進(jìn)水口從吹脫塔的頂面伸出，隔油池的第一廢水出口經(jīng)管道與廢水噴淋口的進(jìn)水口連接，吹脫塔頂面的出氣口經(jīng)管道與氨氣回收塔連接。吹脫塔的中部設(shè)有堆放填料的水平的篩板，篩板下面的側(cè)壁設(shè)有送氣口，送氣口通過管道與送風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接；吹脫塔底部設(shè)有通向沉淀凈化槽第二廢水出口。采用上述裝置處理鎢冶煉煙氣及離子交換廢水能對鎢冶煉煙氣和離子交換廢水處理以及回收氨氮、鎢等四個(gè)環(huán)節(jié)一次性完成，比傳統(tǒng)的工藝，提高功效、節(jié)省設(shè)備及工藝成本的投入。
文檔編號C02F1/20GK202022773SQ20112010145
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者李建圃 申請人:江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司