本發(fā)明涉及工業(yè)廢渣無公害處理,特別是涉及一種鋰云母提鋰含鉈尾渣的處理方法。
背景技術(shù):
1、鋰云母提鋰工藝中,每生產(chǎn)1噸碳酸鋰產(chǎn)生8-12噸尾渣,鉈(ti+)主要以可溶性硫酸鉈(ti2so4)形式富集于渣中。含鉈尾渣需按危廢處置,綜合處理成本超1000元/噸。固化穩(wěn)定化:添加水泥、螯合劑固定鉈,但增容35%,且長(zhǎng)期穩(wěn)定性差;硫化沉淀:投加na2s生成ti2s沉淀,但需嚴(yán)格控orp<-100mv,且產(chǎn)生h2s;鐵鹽共沉淀:fe3+與ti+競(jìng)爭(zhēng)吸附,需過量投加藥劑,污泥量增加。鋰云母提鋰工藝中產(chǎn)生的含鉈尾渣(鉈浸出濃度達(dá)2.5-15mg/l)被列為危險(xiǎn)廢物(gb?5085.3-2007限值0.005mg/l),傳統(tǒng)處理技術(shù)存在以下問題:1.成本高昂:固化穩(wěn)定化法需添加15%-20%水泥基材料,噸渣處理成本>800元;2.效率低下:常規(guī)鐵鹽沉淀法鉈去除率僅60%-75%;3.安全隱患:硫化沉淀法產(chǎn)生h2s氣體,操作風(fēng)險(xiǎn)高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種鋰云母提鋰含鉈尾渣的處理方法,本發(fā)明通過酸性漂洗-納米鐵吸附耦合工藝,實(shí)現(xiàn)尾渣中鉈的高效脫除(浸出毒性<0.005mg/l),同時(shí)構(gòu)建廢水閉路循環(huán)系統(tǒng),將噸渣處理成本降至300元以下。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供了一種鋰云母提鋰含鉈尾渣的處理方法,包括以下步驟:
4、1)將鋰云母提鋰含鉈尾渣與酸液混合后進(jìn)行一級(jí)攪拌反應(yīng),固液分離,得到沉淀和一級(jí)廢液;
5、2)將所述步驟1)得到的沉淀與酸液混合后進(jìn)行二級(jí)攪拌反應(yīng),固液分離,得到沉淀和二級(jí)廢液;
6、3)將所述步驟2)得到的沉淀與酸液混合后進(jìn)行三級(jí)攪拌反應(yīng),固液分離,得到沉淀和三級(jí)廢液;
7、4)將所述步驟1)得到的一級(jí)廢液和步驟2)得到的二級(jí)廢液混合,得到混合液;
8、5)將所述步驟4)得到的混合液與納米鐵混合,調(diào)節(jié)ph值為10.0后進(jìn)行吸附,固液分離,實(shí)現(xiàn)鋰云母提鋰含鉈尾渣的處理。
9、進(jìn)一步的,所述酸液包括硫酸溶液、鹽酸溶液和硝酸溶液中的一種或幾種,所述酸液的ph值為2.0。
10、進(jìn)一步的,所述步驟1)鋰云母提鋰含鉈尾渣與酸液的固液比為1:2;
11、所述步驟2)沉淀與酸液的固液比為1:2;
12、所述步驟3)沉淀與酸液的固液比為1:2。
13、進(jìn)一步的,所述步驟1)一級(jí)攪拌反應(yīng)、步驟2)二級(jí)攪拌反應(yīng)和步驟3)三級(jí)攪拌反應(yīng)的時(shí)間都為30min,轉(zhuǎn)速都為60~150rpm。
14、進(jìn)一步的,所述步驟5)納米鐵的平均粒徑在100nm以內(nèi),比表面積在12m2/g以上。
15、進(jìn)一步的,所述步驟5)納米鐵的添加量為0.3~0.6g/l。
16、進(jìn)一步的,所述步驟5)吸附的時(shí)間為60min,轉(zhuǎn)速為60~150rpm。
17、進(jìn)一步的,所述步驟5)固液分離得到的沉淀經(jīng)檸檬酸和抗壞血酸的混合液再生處理,得到納米鐵。
18、進(jìn)一步的,所述混合液中檸檬酸的質(zhì)量百分含量為5%,抗壞血酸的濃度為0.1mol/l。
19、進(jìn)一步的,所述再生處理的時(shí)間為2h。
20、有益效果:
21、本發(fā)明通過酸性漂洗-納米鐵吸附耦合工藝,實(shí)現(xiàn)尾渣中鉈的高效脫除(浸出毒性<0.005mg/l,去除率>99%),同時(shí)構(gòu)建廢水閉路循環(huán)系統(tǒng),將噸渣處理成本降至300元以下。
22、1、梯度逆流酸洗工藝:通過三級(jí)串聯(lián)漂洗提升鉈溶出效率,降低酸耗;
23、2、閉路水循環(huán)系統(tǒng):廢水回用率100%,減少新鮮水消耗90%;
24、3、檸檬酸-抗壞血酸再生法:環(huán)保型再生劑,避免強(qiáng)酸/強(qiáng)堿腐蝕設(shè)備。
25、本發(fā)明還可以系統(tǒng)配置:
26、酸洗模塊:三級(jí)串聯(lián)反應(yīng)罐,配備ph在線監(jiān)測(cè)與自動(dòng)加酸系統(tǒng);
27、吸附塔:填充納米鐵材料,設(shè)置多級(jí)過濾層防止材料流失;
28、水循環(huán)管路:集成h2so4回調(diào)單元與樹脂保障單元。
1.一種鋰云母提鋰含鉈尾渣的處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述酸液包括硫酸溶液、鹽酸溶液和硝酸溶液中的一種或幾種,所述酸液的ph值為2.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述步驟1)鋰云母提鋰含鉈尾渣與酸液的固液比為1:2;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述步驟1)一級(jí)攪拌反應(yīng)、步驟2)二級(jí)攪拌反應(yīng)和步驟3)三級(jí)攪拌反應(yīng)的時(shí)間都為30min,轉(zhuǎn)速都為60~150rpm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述步驟5)納米鐵的平均粒徑在100nm以內(nèi),比表面積在12m2/g以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述步驟5)納米鐵的添加量為0.3~0.6g/l。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述步驟5)吸附的時(shí)間為60min,轉(zhuǎn)速為60~150rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述步驟5)固液分離得到的沉淀經(jīng)檸檬酸和抗壞血酸的混合液再生處理,得到納米鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理方法,其特征在于,所述混合液中檸檬酸的質(zhì)量百分含量為5%,抗壞血酸的濃度為0.1mol/l。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理方法,其特征在于,所述再生處理的時(shí)間為2h。