[其他]電解法處理含釩含鉻廢水

無效

• 申請號: 86106414
• 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
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/70
• 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）

（式中〔H〕表示新生態氫原子）使溶液pH值逐漸升高，生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃的水解沉淀。

電解時五價釩離子可在陰極還原，即：

VO⁺₂+2H⁺+e＝VO⁺⁺+H₂O（5）

H₃V₂O^-₇+7H⁺+2e＝2VO⁺⁺+5H₂O（6）

同時也存在〔H〕或H₂還原五價釩離子的反應：

VO⁺₂+1/2H₂＝VO⁺⁺+OH^-（7）