公布日：2024.12.20
申請(qǐng)日：2024.10.10
分類(lèi)號(hào)：C02F1/52(2023.01)I;C01F11/46(2006.01)I;C01F5/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及水處理與廢水資源回收領(lǐng)域，特別是涉及一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法及裝置。該方法包括以下步驟：向反應(yīng)裝置的反應(yīng)器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，漿液溢流至2～(n‑1)級(jí)反應(yīng)器中，同時(shí)向2～(n‑1)級(jí)反應(yīng)器中加入沉淀劑漿液，與上一級(jí)溢流漿液反應(yīng)，(n‑1)級(jí)漿液進(jìn)入n級(jí)反應(yīng)器中反應(yīng)后，部分漿液由反應(yīng)器溢流口回流至一級(jí)反應(yīng)器，剩余漿液由反應(yīng)器底部放料，進(jìn)行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液，2≤n≤10。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、資源化處理稀土冶煉含鎂廢水，工藝流程簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)向反應(yīng)裝置的各級(jí)反應(yīng)器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；(2)反應(yīng)結(jié)束后，漿液溢流至2～(n-1)級(jí)反應(yīng)器中，同時(shí)向2～(n-1)級(jí)反應(yīng)器中加入沉淀劑漿液，與上一級(jí)溢流漿液反應(yīng)；(3)反應(yīng)結(jié)束后，(n-1)級(jí)反應(yīng)器中的漿液溢流至第n級(jí)反應(yīng)器中，反應(yīng)后，部分漿液由反應(yīng)器溢流口回流至一級(jí)反應(yīng)器，剩余漿液由第n級(jí)反應(yīng)器底部放料，進(jìn)行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液；2≤n≤10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，所述底液為水、處理液、含鎂廢水中的至少一種；所述底液的加入量為反應(yīng)器體積的80％；所述沉淀劑漿液為氫氧化鈣調(diào)漿液或者氧化鈣調(diào)漿液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，所述沉淀劑漿液加入的比例為與硫酸根理論反應(yīng)量的百分?jǐn)?shù)，其中一級(jí)反應(yīng)器中沉淀劑漿液的加入比例為40％-90％，2～(n-1)級(jí)反應(yīng)器中沉淀劑漿液的加入比例為0-60％，且各級(jí)沉淀劑加入總和為與硫酸根理論反應(yīng)量的60％-100％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，n級(jí)反應(yīng)器中漿液由反應(yīng)器溢流口回流至一級(jí)反應(yīng)器中的漿液回流量為n級(jí)反應(yīng)器中漿液總質(zhì)量的0-20％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，各級(jí)反應(yīng)器中反應(yīng)的溫度為50～90℃，反應(yīng)漿液在每級(jí)反應(yīng)器停留時(shí)間為1～4h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，利用篩分裝置或者旋流器進(jìn)行晶體分離。
7.一種用于權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法的裝置，其特征在于，由n級(jí)反應(yīng)器串聯(lián)組成；所述反應(yīng)器包括溢流口和進(jìn)料口；所述進(jìn)料口延伸至反應(yīng)器的底部，其中廢水和沉淀劑進(jìn)料口分開(kāi)，所述溢流口位于所述反應(yīng)器的上部；2≤n≤10。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器底部為錐狀；所述反應(yīng)器底部設(shè)置有氣體分布器；所述每級(jí)反應(yīng)器底部均設(shè)置放料出口閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器中設(shè)置有攪拌設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法及裝置。本發(fā)明采用多級(jí)反應(yīng)裝置進(jìn)行連續(xù)沉淀，控制沉淀?xiàng)l件，實(shí)現(xiàn)沉淀過(guò)程硫酸鈣晶體長(zhǎng)大，通過(guò)生成的硫酸鈣與氫氧化鎂物性差異，采用物理手段實(shí)現(xiàn)硫酸鈣與氫氧化鎂的分離，從而實(shí)現(xiàn)硫酸鈣與氫氧化鎂的分離與資源化。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
本發(fā)明技術(shù)方案之一，一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，包括以下步驟：
(1)向反應(yīng)裝置的各級(jí)反應(yīng)器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)；
(2)反應(yīng)結(jié)束后，漿液溢流至2～(n-1)級(jí)反應(yīng)器中，同時(shí)向2～(n-1)級(jí)反應(yīng)器中加入沉淀劑漿液，與上一級(jí)溢流漿液反應(yīng)；
(3)反應(yīng)結(jié)束后，(n-1)級(jí)反應(yīng)器中的漿液溢流至第n級(jí)反應(yīng)器中，反應(yīng)后，部分漿液由反應(yīng)器溢流口回流至一級(jí)反應(yīng)器，剩余漿液由第n級(jí)反應(yīng)器底部放料，進(jìn)行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液；
2≤n≤10。
本發(fā)明技術(shù)方案之二，一種用于上述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法的裝置，由n級(jí)反應(yīng)器串聯(lián)組成；
所述反應(yīng)器包括溢流口和進(jìn)料口；
所述進(jìn)料口延伸至反應(yīng)器的底部，其中廢水和沉淀劑進(jìn)料口分開(kāi)，所述溢流口位于所述反應(yīng)器的上部；
2≤n≤10。
本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：
(1)本發(fā)明采用簡(jiǎn)單一步沉淀工藝，成本上優(yōu)于現(xiàn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理硫酸鎂廢水工藝，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程為一步沉淀，流程上優(yōu)于多步沉淀資源化處理硫酸鎂廢水工藝。
(2)本發(fā)明方法工藝流程簡(jiǎn)單易操作。
(3)采用本發(fā)明方法可使硫酸鈣晶體尺寸較大，與氫氧化鎂易于分離，從而獲得純度較高的氫氧化鎂，實(shí)現(xiàn)氫氧化鎂的資源循環(huán)再利用。
（發(fā)明人：崔建國(guó);侯睿恩;李俊林;李志強(qiáng);喬凱健;李波;趙心毓;王哲;徐萌;高婷;高海娟）
