1背景

　　钒、铬废水是钒渣经钠化焙烧-浸出过滤-酸性铵盐沉钒等工艺生产钒氧化物过程中产生的工业废水，其五价钒含量50×10-6~100×10-6，六价铬含量更是高达500×10-6~1000×10-6，远远超越国度排放规范。高价钒、铬化合物作为重度污染物，如外排或走漏，会对水体、土壤环境形成极大污染，严重危及人体安康，同时形成金属资源的糜费。

　　目前，处置该种废水较为有效的办法有：

　　(1)复原中和沉淀法，向沉钒废水中参加复原剂(如焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等)，使五价钒、六价铬离子全部复原为三价，再向复原后的废水溶液中参加碱液，中和废水溶液同时使铬、钒离子构成水合物从废水溶液中沉淀出来。该办法设备简单、处置量较大，但存在钒铬回收率低、沉淀废渣无法直接回收钒铬有价元素、药剂参加量准确操控难度大、药剂耗费量大、处置周期长、处置本钱较高等缺陷。

　　(2)常规离子交流法，即便用离子交流树脂回收提钒废水中的阴离子组分，回收提钒废水中的钒、铬。该办法工艺道路简单、钒铬吸附率较高，但仍存在许多难以逃避的缺陷。含有钒、铬的解析液富集液采用传统的铵沉工艺：即铵盐沉钒、过滤、滤饼煅烧可得纯度为99.8%的V2O5产品。沉钒上清液经复原、中和沉铬、过滤、来处置，该过程不只重新带来了氨氮废水，并且不能完成铬的资源化应用。

　　针对现有的含钒、铬工业废水处理工艺的缺陷，提供一种含钒铬废水有价元素资源化应用技术计划，该办法快速、高效、本钱低，能够在真正意义上完成钒、铬有价元素产品化回收应用。

　　2、技术道路

　　钡、铬废水处置工艺技术道路见图1。

　　3、工艺研讨

　　3.1 实验步骤

　　(1)吸附。

　　采用吸附介质对含钒、铬废水的中的钒、铬离子实施吸附，得到含有钒、铬离子的吸附介质;

　　(2)解析。

　　对步骤(1)得到的含有钒、铬离子的吸附介质参加解析剂实施解析，得到解析液，解析后吸附介质能够反复应用;

　　(3)沉钒。

　　向解析液中参加碱性物质搅拌平均后过滤，得到钒酸钙产品及沉钒上清液;

　　(4)铬结晶。

　　将步骤(3)得到的沉钒上清液实施蒸发浓缩和冷却结晶得到铬酸钠粗品与结晶母液;

　　(5)重结晶。

　　对步骤(4)得到的铬酸钠粗品实施加热溶解，冷却结晶得到铬酸钠产品和冷却结晶母液;

　　(6)结晶母液返回。

　　对步骤(4)、(5)得到的结晶母液返回步骤(2)作为解析液配料反复应用。

　　3.2 实验结果

　　(1)温度对树脂饱和吸附量的影响(见图2)由图2可知，随温度升高，该树脂钒吸附才能先升高后降低，铬吸附才能逐步升高，但趋向趋于平缓，因而，最优吸附温度为30~40℃。

　　(2)NaOH浓度对钙化沉钒率的影响钙化反响生成大量NaOH，溶液中初始钒酸钠越高，生成的NaOH浓度越高，NaOH浓渡过高会障碍钙化反响的实施。实践生产中反响初始溶液呈中性，随着反响的实施，溶液中NaOH浓度升高。实验经过调理钒酸钠参加量，将其换算成为理论反响终点NaOH浓度。

　　分别配制不同NaOH终点浓度的钒酸钠溶液实施反响，反响条件为：钙钒比为1.2，反响温度为95℃，反响时间2h，实验结果见图3。由图中能够看出，随着NaOH浓度的增加，沉钒率逐步降低，当NaOH浓度低于190g/L时，沉钒率均在92%以上。实验中发现，NaOH浓度大于160g/L时，反响后物料粘度较大，含水率高，固液别离艰难，影响收率和工作效率。因而，终点NaOH浓度应小于160g/L。

　　(3)CaO参加量对沉钒率的影响

　　钙钒比是指氧化钙含钙物质的量与钒酸钠中钒物质的量的比值。

　　控制反响条件：NaOH终点浓度150g/L，反响温度95℃，反响时间2h，调查钙钒比对沉钒率的影响，实验结果见图4。随着氧化钙参加量的增加钙化沉钒转化率逐步升高，参加至液相中钒物质的量的1.8倍后趋于稳定，继续增加氧化钙将使得钒酸钙中钙含量增加而钒含量降落，使得后续铵化转型碳铵耗费量增加。因而，最佳钙钒比为1.8。

　　(4)反响温度及时间对沉钒率的影响

　　控制反响条件：NaOH终点浓度150g/L，钙钒比1.8，调查反响温度和反响时间对沉钒率的影响，实验结果见图5。随反响温度升高及反响时间延长钙化沉钒转化率逐步升高，最优反响条件为：反响温度80℃，反响时间20min，最优钙化沉钒转化率可达98%。

　　(5)碱度对铬酸钠结晶的影响(见图6)

　　随碱浓度升高，铬酸钠结晶率逐步升高，但结晶质量逐步降落，碱夹带增加，最优碱度选择400g/L，铬酸钠结晶率58%，产品纯度可达94%，满足工业应用请求，剩余铬酸钠可在后续循环结晶析出，不影响总体收率。

　　综上所述，钒酸钠晶体钙化沉钒最佳工艺条件为NaOH终点浓度160g/L，钙钒比1.8，反响温度80℃，反响时间20min。

　　4、结论

　　经过上述工艺施行可完成含钒铬废水有价元素资源化应用，应用解析液制备钒酸钙、铬酸钠两种终端产品，并完成结晶母液中碱介质循环应用。