从含钒、铬废水中分离回收钒、铬的研究

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1、从含钒、铬废水中分离回收钒、铬的研究齐学诗锦州铁合金（集团）股份有限公司摘要：于含钒的废水中加入高铁盐（FeCl3）溶液，在pH为5-6的条件下，形成FeVO4沉淀与铬分离并回收钒。然后，在pH为2-3的条件下，加入含有S2O32-的海波废液，待Cr（Ⅵ）还原后，调至pH为8-9，使Cr（OH）3沉淀回收铬。关键词：钒铬分离回收前言：锦州铁合金（集团）股份有限公司采用硫酸—硫酸铵法沉淀多钒酸铵生产V2O5，每生产一吨V2O5，沉淀酸性废水发生量约为50m3。其化学组份如表一所示：表一废水化学组份组份名称V5+Cr6+Na+Cl—SO42—pH含量（mg/l）243.76231.68

2、1172024500228002~3注：上表为230个水样的平均值目前对含钒铬废水的治理工艺[1][2]，只进行铬的回收。资料[3]提出一种还原中和法处理工艺，最后从钒铬共沉淀中回收钒、铬。但工艺过程较复杂。研究工作是于含钒、铬废水中首先加入FeCl3.6H2O溶液，在pH5-6条件下形成FeVO4沉淀，与滤液中的Cr（Ⅵ）分离。FeVO4沉淀经过滤、浓缩、甩干后回收钒。然后可以掺入高品位V2O5中用于钒铁冶炼。第二步，再于分离钒的含铬溶液中，在pH2-3的条件下，加入含有S2O32-、OH-的海波废液,使Cr（Ⅵ）还原为Cr3+。然后调至pH8-9生成Cr（OH）3沉淀，最后用于

3、金属铬冶炼。本研究工作对废水中钒、铬采用快速沉淀分离及回收技术，工艺简单，技术路线合理易于操作。1、技术原理1.1回收钒的技术原理依据反应方程式：Na3VO4+FeCl3=FeVO4↓+3NaCl（pH5-6条件）2Na3VO4+Fe2（SO2）3=2FeVO4↓+3Na2SO4（pH5-6条件）FeCl3与V5+的理论反应量为FeCl3/V5+=3.18Fe2（SO2）3与V5+的理论反应量为Fe2（SO2）3/V5+=3.90本研究工作确定高铁盐加入量为理论量的1.5倍。即高铁盐加入量=V5+量*1.5高铁盐理论量。1.2回收铬的技术原理海波废液中除含有NaOH外，还有一定量的

4、Na2S2O3和少量Na2SO3。后两者都能在不同pH条件下，将Cr（Ⅵ）还原为不同物质。pH5-6时，Cr（Ⅵ）（以Na2CrO4形式存在）被还原为Cr（OH）3，反应式为：8Na2CrO4+3Na2SO3+5H2SO4+7H2O=8Cr（OH）3↓+11Na2SO4……(1)2Na2CrO4+3Na2SO3+2H2SO4+H2O=2Cr（OH）3↓+5Na2SO4……(2)pH2-3时,Cr（Ⅵ）被还原为Cr2（SO4）3，反应式为：8Na2CrO4+3Na2S2O3+17H2SO4=4Cr2（SO4）3+11Na2SO4+17H2O……(3)2Na2CrO4+3Na2SO3+

5、5H2SO4=Cr2（SO4）3+5Na2SO4+5H2O……(4)实验时，控制pH2-3，反应（3）（4）是主要的。反应完全后再用碱液中和并调至pH8-9，则生成Cr（OH）3↓呈兰灰色沉淀。反应式为：Cr2（SO4）3+6NaOH=2Cr（OH）3↓+3Na2SO4……（5）生成的Cr（OH）3浓缩、甩干后用于金属铬的冶炼。海波废液中Na2S2O3含量很少，起还原作用的主要是S2O32-。1、回收钒、铬的工艺流程工艺流程图如图1所示含钒、铬废水FeCl3溶液加20%NaOH调pH5-6沉淀含Cr（Ⅵ）废水海波废液加（1+4）H2SO4调酸调pH2-3化浓缩、甩干还原加20%Na

6、OH沉FeVO4淀废水调Ph8-9Cr（Ⅵ）小于进一步回收利用0.5mg/l达标排放Cr(OH)3进一步回收利用图1废水中钒、铬分离、回收工艺流程图3、技术指标3.1通过本工艺处理后，沉钒率≥87.50%。3.2通过本工艺处理后，沉铬率≥95.0%。3.3通过本工艺处理后，废水中Cr（Ⅵ）≤0.5mg/l，达到国家排放标准。4、工艺条件试验4.1高铁盐种类试验根据现有情况，以FeCl3.6H2O和NH4Fe(SO4)2.12H2O进行沉钒试验。按工艺流程，其它条件不变进行操作，结果如表4.1所示。表4.1高铁盐种类试验种类废水中V量（mg）钒沉淀物中TV（mg）（%）沉钒率（%）F

7、eCl341.7436.5616.5688.041.7436.5417.1887.50NH4Fe(SO4)241.7437.5613.5890.041.7437.9712.4391.0试验表明：两种高铁盐均可作沉淀剂。从沉钒率看FeCl3低于NH4Fe(SO4)2，但从沉淀物看FeCl3高于NH4Fe(SO4)2，而且FeCl3价格低于NH4Fe(SO4)2（我公司钛白粉生产时有副产品FeCl3，可不外购）故选用FeCl3作沉淀剂。4.2FeCl3加入量试验按工艺流程