[其他]電解法處理含釩含鉻廢水

在審

• 申請號: 101986000006414
• 申請日: 1986-11-07
• 公開（公告）號: CN86106414B
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 程正東
• 申請（專利權）人: 冶金工業部鋼鐵研究總院
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 成光祜

本發明屬于工業廢水處理。主要適用于含釩含鉻廢水的處理。廢水經酸溶預還原后進行電解。鐵陰極電化學溶解產生亞鐵離子將六價鉻還原成三價鉻，陰極反應將五價釩還原成四價釩，氫氧化鐵吸附五價釩，最后鉻、釩和鐵以氫氧化物形式沉淀，獲得Ｃｒ⁶⁺＜０．５，Ｖ＜０．４毫克／升的凈水和富集釩、鉻的沉渣。電解處理中無需化學附加劑。除釩依靠電解付反應，無額外電解消耗。沉渣無需加鈉鹽，經焙燒和水浸，可回收８０％Ｖ₂Ｏ₅。

本發明屬于工業廢水處理。主要適用于釩廠含鉻含釩廢水的處理。

釩廠在生產中要排出大量廢水，這類廢水通常呈酸性，含有Cr₂O^2-₇CrO^2-₄、VO⁺₂、H₃V₂〉O^-₇等六價鉻和五價釩離子，此外還含有大量鈉鹽和游離酸。其中對人體和動植物危害最大的是六價鉻、五價釩離子。

釩廠處理這類廢水長期沿用硫酸亞鐵還原-石灰中和法。該方法存在原材料消耗高，沉渣量大，有價金屬無法回收等問題。沉渣的二次污染已成為急待解決的課題。

國內幾個單位曾采用離子交換法處理釩廠廢水，并分別回收釩和鉻。經該方法處理后，最終排放水Cr⁶⁺＜0.5、V⁵⁺＜1毫克/升。西德專利DE3136002（1983）側重廢水中釩、鉻的回收。采用鐵屑或硫酸亞鐵首先除釩，然后從沉積物中回收V₂O₅。除釩尾液含釩10～30毫克/升。尾液經SO₂還原六價鉻后，再通過凈化、干燥等工序制取氧化鉻。上述方法均需外加酸、堿以及其它化學藥劑，會降低排放水質。另外處理及回收工藝復雜，除釩深度不夠也是問題。

電解法處理含鉻廢水已有工業應用。處理中除需投加NaCl抑制鐵陽極鈍化及降低電耗外，電解中陰極還原，氫氧化鐵吸附等副反應也未充分利用，且耗電量也大。

本發明的目的在于提供一種處理釩廠酸性含釩含鉻廢水的電解方法。該方法不僅工藝簡單，無需添加化學藥劑;且廢水凈化深度大，沉渣量小;沉渣中釩鉻富集，利于提釩;提釩所獲收益可大部或全部抵消電解處理費用，即該方法總的成本低。

本發明用電解法處理釩廠酸性含釩含鉻廢水。利用電解過程陽極溶鐵間接還原反應，陰極還原反應以及氫氧化鐵吸附反應，分別去除六價鉻、五價釩離子，并使廢水pH值升高，獲得Cr⁶⁺＜0.5，V＜0.4毫克/升的凈水和富集釩，鉻的沉渣。凈水用少量石灰乳化水中和后排放，沉渣用常規提釩方法回收V₂O₅。提釩尾渣可用做煉鐵原料或水泥摻和料。

電解釩廠廢水脫釩脫鉻原理

將普通鋼板作為電極浸入作為電解液的酸性含釩含鉻廢水中，通入直流電進行電解。陽極電化學溶解，存在反應：

Fe-2e＝Fe⁺⁺ （1）

Fe⁺⁺可還原六價鉻離子，存在如下反應：

Cr₂O₇＝+6Fe⁺⁺+14H⁺＝2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O （2）

CrO₄＝+3Fe⁺⁺+8H⁺＝Cr³⁺+3Fe³⁺+4H₂O （3）

與此同時，陰極發生析氫反應：

2H⁺+2e＝2〔H〕→H₂↑ （4）