離子交換廢水綜合回收攻略

仲鎢酸銨(APT)為重要的鎢冶金及鎢化工的中間產品。為製備仲鎢酸銨，其原料主要為處理鎢原料(含礦物原料及二次原料)所得的粗鎢酸鈉溶液，其中除含Na₂WO₄外，還含有過剩的NaOH及P、As、Si、Sn等雜質。因此為從中制取仲鎢酸銨應完成兩個任務：其一為淨化除雜，其二為轉型，即由鈉鹽轉化為銨鹽。為完成上述任務，國內外主要工藝有在鹼性條件下強鹼性陰離子交換樹脂吸附工藝和鎂鹽法除雜-萃取轉型工藝，其中最廣泛應用的 為強鹼性陰離子交換工藝。

傳統離子交換工藝的優點多多，但缺點也路人皆知，就是耗水量大，離子交換廢水不能回收，導致廢水量大，對溶液中P、As、Si、Sn等有害雜質的也較難處理。因此，一直有不少的研究學者嘗試對離子交換法進行改進，近年來我國學者也在該領域頗有建樹，例如，就有學者改進研發出一種能大幅降低廢水排放量的離子交換工藝，其主要內容有：

1.粗Na2WO4溶液的濃縮結晶

使Na₂WO₄過飽和而成鎢酸鈉晶體析出，P、As、Si、Sn等雜質保留在堿溶液中，返回礦物原料堿分解工序。在堿分解過程中這些P、As、Si、Sn等雜質將與白鎢礦(或Ca(OH)₂)反應生成難溶鈣鹽固化進入堿分解渣。

2.鎢酸鈉晶體的溶解和酸化

將鎢酸鈉晶體溶解得含WO₃ 30-500g/L的溶液，同時加酸酸化至pH 2.0-6.0。此時溶液中的WO₄ ^2-聚合成偏鎢酸根離子H₂W₁₂O₄0 ^6-。酸化Na₂WO₄溶液所用的酸為硫酸、鹽酸或硝酸等無機酸。

3.陰離子交換樹脂吸附

採用大孔弱鹼性陰離子交換樹脂進行吸附，使H₂W₁₂O₄₀ ^6-與樹脂相的SO₄ ^2-發生交換反應而進入樹脂相。

5.蒸發結晶

所得(NH₄)₂WO₄溶液經除鉬後進行蒸發結晶得APT。蒸發結晶在常壓下或負壓為50Kpa的條件下進行，用酸將樹脂轉型後返回吸附。

由於採用大孔弱鹼性陰離子交換樹脂，與鎢陰 離子的親和性強，允許的交前液濃度為在鹼性條件下強鹼性陰離子交換過程 的3-25倍。因此排放的交後液體積也僅為其1/3-1/25。同時其中基本上不含 有害雜質，故易治理，同時，Na₂WO₄溶液濃度高也導致設備體積車間面積均成倍的縮小，有價物質NaOH 得以回收利用，變廢為寶。

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