矿山水处理

萃取法钨酸生产废水的处理回用萃取法钨酸铵生产废水的处理循环及回用钨是熔点及沸点最高的金属，高温下抗拉强度也远超过任何其他金属，因此广泛地用于航空航天、汽车工业、电子、采矿及制造业等。

钨酸铵(APT)则是当前金属钨生产过程中间化合物之一。

钨酸铵生产过程产生的废水量较大，即便采用废水量相对较小的萃取法，每生产一吨APT通常也会有约25吨～30吨废水产生。

废水呈弱酸性，含有铅、隔、镍等重金属离子，含盐极高。

如不进行处理直接排放，则不仅污染水环境，还会造成水资源的极大浪费。

1、废水来源及水质1.1萃取法APT生产工艺1.萃取法APT生产原料钨精矿含有Si、As、P、Mo等杂质，首先需加入氢氧化钠溶液对钨精矿进行碱分解压煮，分解产生的粗钨酸钠溶液经过滤后送净化工序，压煮渣钨经软化水洗涤压滤后送入渣场暂存。

压煮渣洗涤水中含有少量钨酸钠，采用离子交换法回收，钨酸钠被吸附进树脂，经经氢氧化钠溶液淋洗，钨酸钠被淋洗下来进入下一道净化工序；离子交换后液含有一定量的Na、Pb、Ni、Cd等金属离子，排入废水处理站处理;2.净化。

分解后的粗钨酸钠溶液中含有一定量的Si、As、P、Mo等杂质，加入稀硫酸调节PH后，再加入硫酸镁净化，使Si、As、P等杂质生成相应的镁盐沉淀析出；精华液经过滤得精钨酸钠溶液，净化扎中含Si、As、P等杂质，集中安全存放；精钨酸钠溶液在搅拌槽内加硫化钠进行硫化分解，使钼生成三硫化钼沉淀析出，经过滤除2后的纯钨酸钠溶液送下一步萃取工序；3.萃取。

在净化后的纯钨酸钠溶液中加入硫酸进行酸化至PH值2～3时，钨酸钠聚合成偏钨酸钠，再加入煤油、叔胺等有机相萃取，钨形成萃合物进入有机相，萃取余液排入废水处理站处理。

负载钨的有机相采用纯水洗涤，使有机相夹带的Na+Mg2+、SO42-转入水相，再加入氨水反萃得到钨酸铵溶液，送蒸发结晶工序加热进行蒸发浓缩结晶，其晶体经过过滤、洗涤、干燥后即得APT。

1.2废水来源及水质、水量由萃取法APT生产过程可知，生产废水主要由钨渣洗涤离子交换废水、萃取余液等两部分废水组成。

由于原料钨精矿含有Si、As、P、Mo及少量Pb、Ni、Cd 等杂质，且生产过程中需使用烧碱、硫酸、硫酸镁、硫化钠等化学物质，因此废水中主要存在SiO2、SO4、Na+、Mg2+及Pb、Ni、Cd等金属离子，呈弱酸性。

另外由于原料中含有少量浮选剂，废水中还含有一定量的石油和COD。

表1为某5000t/aAPT项目的APT车间生产废水实测水质及水量。

由表1可看出，APT生产废水中总含盐量极高，镁硬度大，Ni2+、Cd3+和Pb2+含量超标，且含有一定量的石油类，所以除油、去除重金属离子、中和软化、脱盐整个处理系统的关键环节。

2、废水处理工艺针对APT生产车间生产废水特点，采用“除油+中和+软化+固液分离+活性炭吸附+反渗透+多效蒸发”的处理工艺。

APT生产废水处理系统工艺流程如图所示。

处理工艺流程简述：生产中排出的萃余液和离子交换废水混合排入调节池，均衡水质及水量后，用泵送入隔油沉淀池，投加絮凝剂除去废水中的油及部分SS，出水进入中和除硅、Pb2+及部分Ni2+、Cd3+和Mg2+离子都转化为难溶于水的物质，然后进入絮凝和固液分离工序；投加絮凝剂后水中细微的悬浮物生成大颗粒的絮凝体，经固液分离后以污泥形式排入污泥池，上清液进入中和软化工序，投入中和剂和软化剂后，污水中Mg2+离子和绝大部分Ni2+、Cd3+都转化为难溶于水的物质，然后进入下一级的絮凝和固液分离工序。

两级沉淀产生的污泥主要为氢氧化镁及少量的重金属离子沉淀物。

经脱水干化后集中安全存放，滤液则返回调节池重新处理。

固液分离出来的上清液经过滤进一步除去悬浮物后，经活性炭吸附和换热增温，进入反渗透处理单元。

反渗透处理产生的淡水进入清水池回用于生产，浓水（含高浓度硫酸钠）进入多效蒸发工序出水主要为浓水和淡化水，清化水温度很高，回收余热后进入清水池回用于生产工艺中。

浓水中高富集硫酸钠盐溶液剂硫酸钠结晶盐，可将其收集烘干制成商品硫酸钠外卖。

3、主要废水处理设施APT生产废水系统包括废水调节池、废水处理设施、药剂调配及投加设施、污泥处理设施以及其他辅助设施等。

3.1除重金属离子及水质软化3.1.1废水调节池污水汇入调节池，在调节池中均衡水质，调节水量。

调节池按照12h调节容量计算，即调节容量为250m³，建两座单池有效容积为125m³的钢筋混凝土调节池。

为方便检修和清理调节池，设置吸水井一座，与调节池合并建造。

3.1.2由于废水中含有部分有机物、少量的油类物质和细小的悬浮物，采用隔油沉淀池去除有机物，降低水中的COD含量，同时使废水的油类物质和细小的悬浮物形成浮渣去除。

浮渣和沉淀渣进入污泥池，由污泥泵送入脱水机脱水后外运。

3.1.3中和除硅池由于废水呈弱酸性，在中和工序中投加氢氧化钙中和剂调整出水PH值满足水质要求，同时加入除硅剂，使水中绝大多数硅、Pb2+及部分Ni2+、Cd3+和Mg2+离子都转化为难溶于水的物质。

3.1.4一级固液分离在中和除硅后的水中投加PAM絮凝剂，水中细微的悬浮物生成大颗粒的絮凝体，经过固液分离，上清液进入中和软化工序，污泥进入污泥池。

3.1.5中和软化池由于废水中镁硬度大，在中和软化池投加中和剂调整出水PH值满足水质要求，同时加入软化剂，使污水中Mg2+离子和绝大部分Ni2+、Cd3都转化为难溶于水的物质，然后进入下一级絮凝和固液分离工序。

3.1.6二级固液分离在中和软化后的水中投加PAM絮凝剂，水中细微的悬浮物生成大颗粒的絮凝体，经过固液分离，上清液进入深度处理系统，污泥进入污泥池。

3.1.7污泥处理系统污泥池中的污泥由污泥泵处理间进入污泥脱水设备脱水，污泥经脱水后由螺旋输送机送入卡车外运安全处理3.2废水深度处理3.2.1机械过滤器为了进一步去除固液分离后水中的含的有机物质和悬浮物，保证活性炭处理装置的安全运行，采用机械过滤器去除较大颗粒悬浮物。

陪有机械过滤器两套，一用一备。

3.2.2活性炭过滤器为了进一步去除固液分离后水中含有的有机物质和悬浮物，保证活性炭处理装置的安全运行，机械过滤器出水经过活性炭吸附塔进行深度处理。

采用活性炭吸附塔2个一备一用。

3.2.2活性炭过滤器为了进一步去除水中含有的有机物质和活性余氯，保证反渗透处理装置的安全性，机械过滤器出水经过活性碳吸附塔进行深度处理。

采用活性碳吸附塔2个，一用一备3.2.2板式换热器适宜的水温可提高反渗透膜通量，提高运行效率，因此选用板式换热器对反渗透工序的进水进行加热处理。

3.2.4保安过滤器为了保证反渗透系统的正常运行，在活性碳吸附塔和反渗透系统之间设置保安过滤器，作为反渗透系统的前处理。

并向水中投加硫酸溶液。

阻垢剂溶液以降低LSI指数，防止反渗透膜工作过程中结构。

3.2.5反渗透系统保安过滤器除去由反渗透高压泵送入反渗透装置进行深度处理。

由废水中含盐量较高，采用反渗透系统，使处理后的水达到脱盐水原水水质标准。

设计采用两套一级两段式反渗透装置。

膜件采用进口的污水专用膜，以防止污染、延长寿命。

经过反渗透处理后的淡水进入清水池回用于生产，并作为反渗透清洗用水。

3.2.6多效蒸发器反渗透处理后的浓水含浓度较高的硫酸钠，由于硫酸钠溶液在浓缩过程中容易结晶结垢，因此选用带强制循环方式外循环蒸发器。

含有硫酸钠的水溶液经过进料泵经过流量计进入预热器后，再进入一效加热器，在一效蒸发器内进行蒸发，由于真空作用进入二效加热器内进行蒸发，同样在进入三效蒸发器内进行蒸发。

一效蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，二效蒸发出的二次蒸汽供三效加热器使用。

在二、三效蒸发过程中，考虑到物料过饱和后由结晶物产生，因此在二、三效蒸发器下部加装一台强制驯化泵，避免物料结晶后粘附到加热管的内壁上。

过饱和溶液进入旋液分离器，未结晶的溶液从上部溢出回到分离罐，在进入蒸发器浓缩，下部结晶物进入离心机分离得到硫酸钠产品。

蒸发出的水和汽通富哦预热器、冷凝器后进入液封槽在通过水泵排走。

3.2.7清水水池经过余热回收。

冷凝后的清水进清水池，通过泵输送到各个车间用水点回用于生产。

4、废水处理效果及效益4.1废水处理效果实验结果表明，采用本系统处理后的清水水质满足锅炉用水水质指标要求，可用于制备软水及循环冷却水系统补充水，浓水经蒸发结晶制成商品硫酸钠外卖，整个处理系统实现废水零排放。

处理后的水质见表24.2废水处理收益萃取法APT生产废水中含有较高浓度的硫酸钠，采用本处理系统可将其制成无水硫酸钠，变废为宝。

无水硫酸钠在洗衣粉制造、造纸业、印染业、医药工业、玻璃工业、制革、有色冶金、瓷釉等众多行业中都有大量的需求。

该废水处理项目实施后每年可回收硫酸钠2870t；本废水处理工程实施，使企业每年减少12.6万m³工业污水排放，5、结语萃取法APT生产废水中含盐量极高，还有铅、镉、镍等重金属离子，且废水含量较大，如不进行处理直接排放，则不仅污染水环境，还会造成水资源的极大浪费。

因此中和软化。

脱盐回收使萃取法APT生产废水处理系统的关键环节。

通过深度处理后的废水可用于制备软水及循环冷却水系统补充水，浓水经蒸发结晶制成商品硫酸钠外卖，整个处理系统实现废水零排放，符合循环经济、节能减排的原则。