一种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法

一种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石英砂粉、长石砂粉化学提纯后的酸性废水零排放的处理方法，属于化工提纯及环保技术领域。
【背景技术】
[0002]石英砂粉和长石砂粉是非常重要的非金属矿物原料之一，它们经常用作玻璃、陶瓷和耐火材料行业的原料。石英砂粉、长石砂粉所含的矿物杂质主要是三氧化二铁，但由于其矿石形成过程的条件及它们加工过程中的工艺不同，其所含的杂质矿物三氧化二铁的含量也有所区别，其品位高低决定它们在不同类别的玻璃、陶瓷和耐火材料行业中的用途与用量。随着人们生活水平的不断提高，现在国内外玻璃、陶瓷、耐火材料等厂家都对石英砂粉、长石砂粉等原料提出了更高的质量要求。目前石英砂粉、长石砂粉大都采用电磁选的办法除铁，其效果不是很理想；而最有效的、最彻底的除杂办法还是借助酸洗的手段来达到的；酸洗除铁的最大的缺点是提纯过程中会产生大量的酸性废水，如果这种酸性废水没有处理好，就会污染环境。因此，如何有效的综合处理和利用酸洗过程中产生的酸性废水，一直是石英砂粉提纯生广企业最头疼的冋题。
[0003]目前酸洗提纯石英砂粉、长石砂粉产生的酸性废水主要是采用碱液中和至PH呈中性后再排放，但长期排放不仅浪费大量的淡水资源，而且还会对环境造成一定的污染。查阅专利文献资料得知中国专利CN2014101551020曾对盐酸酸洗提纯石英砂、长石过程产生的废水做过零排放的工艺方法，并获得了中国专利局的发明专利授权。但对于用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液的酸性废水零排放处理方法未见报道。

【发明内容】

[0004]本发明提供了一种用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液酸洗提纯石英砂粉、长石砂粉后的酸性废水处理方法，该方法完全能把这种酸性废水经处理后再循环使用，整个过程中没有任何废水排放，达到真正的零污染、零排放。
[0005]实现本发明上述目的所采用的技术方案为:
[0006]—种石英砂粉或长石砂粉酸洗提纯后的酸性废水零排放处理方法，所述酸性废水为用氟硅酸、硝酸以及盐酸中任意两种的混合酸液提纯石英砂粉或长石砂粉后的酸性洗水，该方法包括以下步骤:A，当混合酸液为氟硅酸与硝酸的混合酸液时，其处理步骤如下:
[0007](I)、将酸性洗水收集至中和池中，用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其pH值中和至6.0?7.0，然后将中和后的酸性洗水送至沉淀池中进行沉淀，将沉淀物进行过滤，制得氟硅酸钙滤饼和滤液，收集氟硅酸钙滤饼并进行处理；
[0008](2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中，用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其PH值调节至8.0?10.0，沉淀铁离子，将沉淀物进行过滤；滤饼用作制备硫酸亚铁得原料，滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中，用硝酸或氟硅酸将其pH值调节至6.0?7.0后送入中转池中；
[0009](3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤，过滤后的滤液再采用以下a或b的方式进行浓缩:
[0010]a、将滤液重新作为洗涤物料用洗水，洗涤后的酸性洗水再按步骤(I)和(2)处理后继续循环使用，直至最后滤液中的硝酸钙的浓度达到20?50%，将滤液送到制硝酸车间中备用；
[0011]b、用单级/多级纳滤系统或单级/多级反渗透系统进行浓缩，直至浓缩液中硝酸钙的浓度达到20?50%，将浓缩液送到制硝酸车间中备用，分离出的纯水送回车间循环使用；
[0012]B，当混合酸液为盐酸和硝酸的混合酸液时，其处理步骤如下:(I)、将酸性洗水收集至中和池中，用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其pH值中和至8.0?10.0，沉淀铁离子，将沉淀物进行过滤；滤饼用作制备硫酸亚铁得原料，滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中，用硝酸或盐酸将其pH值调节至6.5?7.5后送入中转池中；
[0013](2)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤，过滤后的滤液再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩，直至浓缩液中氯化钙和硝酸钙的浓度不低于30%后，再送至制酸车间，分离出的纯水送回车间循环使用；
[0014]C，当混合酸液为盐酸和氟硅酸的混合酸液时，其处理步骤如下:(I)、将酸性洗水收集至中和池中，用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其PH值中和至6.0?7.0，然后将中和后的酸性洗水送至沉淀池中进行沉淀，将沉淀物进行过滤，制得氟硅酸钙滤饼和滤液，收集氟硅酸钙滤饼并进行处理；
[0015](2)、将滤液和沉淀池中的上清液共同送入调节池中，用轻质碳酸钙、石灰乳或磨细的生石灰粉将其PH值调节至8.0?10.0，沉淀铁离子，将沉淀物进行过滤；滤饼用作制备硫酸亚铁得原料，滤液和沉淀铁离子后的上层清液送入调节池中，用盐酸将其PH值调节至6.5?7.5后送入中转池中；
[0016](3)、将中转池中调节pH值后的上层清液先用石英砂层进行过滤，过滤后的滤液再采用多级纳滤系统或多级反渗透系统进行浓缩，直至浓缩液中氯化钙的浓度不低于30%后，再送至制酸车间，分离出的纯水送回车间循环使用。
[0017]A和C的步骤(I)中利用氟硅酸钙滤饼制备氟硅酸给车间使用，具体的步骤如下:将氟硅酸钙滤饼收集后送至反应釜中，反应釜的顶部安装有一个带阀门的排气管，排气管的一端与两个以上的真空水吸收罐连接，真空水吸收罐的末端与酸雾吸收塔连接，吸收塔的上部出气端与引风机相连接；在反应釜中加入水，开启搅拌进行打浆，然后依次开启引风机和反应釜夹套的冷却水，再向反应釜中加入与氟硅酸钙等当量的浓硫酸，浓硫酸添加过程中反应釜中溢出的HF和SiF4气体经过排气管被真空水吸收罐中的吸收液吸收后生成氟硅酸溶液，当氟硅酸溶液达到10%以上的浓度后再送给车间使用；浓硫酸添加完毕后关掉冷却水，并向反应釜中通入蒸汽，升温到90?100度并保温50?70分钟后，再向反应釜中加入水并打开出料阀，在搅拌的情况下将釜内的物料送至板框压滤机压滤，制得滤饼和过滤液，洗涤滤饼，过滤液和后续的头三遍洗涤滤饼的洗水作HF和SiF4气体的吸收液用，之后洗涤滤饼的洗水直接送入中和池中用生石灰粉中和至中性，滤饼干燥后，作为水泥厂的辅料出售。
[0018]CaSiF6+H2S04 = CaSO4 I +SiF4 i +2HF ?
[0019]SiF4 ? +2HF ? +H2O 吸收一.^ H2SiF4溶液
[0020]A中步骤(3)中利用含硝酸钙的滤液或浓缩液制备硝酸溶液供车间循环使用，具体方法如下:将硝酸钙的浓度为20?50%的滤液或浓缩液放入上部带有内衬为碳化硅或氟材料的冷凝器以及内衬为碳化硅或氟材料的反应釜中，单次添加的滤液体积不超过釜内容积的70%，开启搅拌，并打开冷却水阀通入冷却水，在搪瓷反应釜加入与硝酸钙等当量的浓硫酸，浓硫酸添加完毕后继续搅拌30?60分钟，用隔膜栗把搪瓷反应釜内的料浆送至压滤机压滤，滤液收集至硝酸储罐中，滤饼用水洗涤至中性，前三遍酸性洗水进行收集，作为A的步骤(2)中用硝酸或氟硅酸调节pH值的工序中的酸液使用，