公布日：2024.12.20
申請日：2024.10.10
分類號：C02F1/52(2023.01)I;C01F11/46(2006.01)I;C01F5/14(2006.01)I
摘要
本發明涉及水處理與廢水資源回收領域，特別是涉及一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法及裝置。該方法包括以下步驟：向反應裝置的反應器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級反應器中進行反應，反應結束后，漿液溢流至2～(n‑1)級反應器中，同時向2～(n‑1)級反應器中加入沉淀劑漿液，與上一級溢流漿液反應，(n‑1)級漿液進入n級反應器中反應后，部分漿液由反應器溢流口回流至一級反應器，剩余漿液由反應器底部放料，進行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液，2≤n≤10。本發明方法實現了連續化、資源化處理稀土冶煉含鎂廢水，工藝流程簡單且易于實現工業化。
權利要求書
1.一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)向反應裝置的各級反應器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級反應器中進行反應；(2)反應結束后，漿液溢流至2～(n-1)級反應器中，同時向2～(n-1)級反應器中加入沉淀劑漿液，與上一級溢流漿液反應；(3)反應結束后，(n-1)級反應器中的漿液溢流至第n級反應器中，反應后，部分漿液由反應器溢流口回流至一級反應器，剩余漿液由第n級反應器底部放料，進行晶體分離、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.根據權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，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器體積的80％；所述沉淀劑漿液為氫氧化鈣調漿液或者氧化鈣調漿液。
3.根據權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，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量的百分數，其中一級反應器中沉淀劑漿液的加入比例為40％-90％，2～(n-1)級反應器中沉淀劑漿液的加入比例為0-60％，且各級沉淀劑加入總和為與硫酸根理論反應量的60％-100％。
4.根據權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，其特征在于，n級反應器中漿液由反應器溢流口回流至一級反應器中的漿液回流量為n級反應器中漿液總質量的0-20％。
5.根據權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，其特征在于，各級反應器中反應的溫度為50～90℃，反應漿液在每級反應器停留時間為1～4h。
6.根據權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，其特征在于，利用篩分裝置或者旋流器進行晶體分離。
7.一種用于權利要求1～6任一項所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法的裝置，其特征在于，由n級反應器串聯組成；所述反應器包括溢流口和進料口；所述進料口延伸至反應器的底部，其中廢水和沉淀劑進料口分開，所述溢流口位于所述反應器的上部；2≤n≤10。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反應器底部為錐狀；所述反應器底部設置有氣體分布器；所述每級反應器底部均設置放料出口閥。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反應器中設置有攪拌設備。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法及裝置。本發明采用多級反應裝置進行連續沉淀，控制沉淀條件，實現沉淀過程硫酸鈣晶體長大，通過生成的硫酸鈣與氫氧化鎂物性差異，采用物理手段實現硫酸鈣與氫氧化鎂的分離，從而實現硫酸鈣與氫氧化鎂的分離與資源化。
為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
本發明技術方案之一，一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法，包括以下步驟：
(1)向反應裝置的各級反應器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級反應器中進行反應；
(2)反應結束后，漿液溢流至2～(n-1)級反應器中，同時向2～(n-1)級反應器中加入沉淀劑漿液，與上一級溢流漿液反應；
(3)反應結束后，(n-1)級反應器中的漿液溢流至第n級反應器中，反應后，部分漿液由反應器溢流口回流至一級反應器，剩余漿液由第n級反應器底部放料，進行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液；
2≤n≤10。
本發明技術方案之二，一種用于上述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續分離方法的裝置，由n級反應器串聯組成；
所述反應器包括溢流口和進料口；
所述進料口延伸至反應器的底部，其中廢水和沉淀劑進料口分開，所述溢流口位于所述反應器的上部；
2≤n≤10。
本發明公開了以下技術效果：
(1)本發明采用簡單一步沉淀工藝，成本上優于現行蒸發結晶處理硫酸鎂廢水工藝，同時反應過程為一步沉淀，流程上優于多步沉淀資源化處理硫酸鎂廢水工藝。
(2)本發明方法工藝流程簡單易操作。
(3)采用本發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，實現氫氧化鎂的資源循環再利用。
（發明人：崔建國;侯睿恩;李俊林;李志強;喬凱健;李波;趙心毓;王哲;徐萌;高婷;高海娟）
