減少提釩系統(tǒng)廢水研究

霍振軍，蘭 鋼，官仁權，林 毅

(內江市川威特殊鋼有限公司，四川內江 642469)

1 引言

特鋼公司五氧化二釩廠自2008年底投產以來，各工序的生產都非常順利，關鍵技術指標也有趕超同行業(yè)先進水平的趨勢。但是生產上還存在一定的問題，主要為提釩系統(tǒng)的廢水過多而制約生產，導致產量不能最大化。原來生產每噸五氧化二釩產生的廢水量在65 m3左右，與國內同行業(yè)50 m3/噸片釩相比差距較大，并且噸釩廢水量大使處理成本也相應增加了很多。為了減少生產過程廢水的產生量，全面提升五氧化二釩廠的生產能力，同時減少廢水處理所需的成本，公司對整個提釩系統(tǒng)產生的廢水進行了研究，旨在降低提釩系統(tǒng)的廢水量。

本文就通過研究沉釩后APV的洗滌過濾和浸出濕球磨用水等方面來減少提釩系統(tǒng)廢水產量。

2 廢水來源分析

五氧化二釩廠的廢水主要有下面幾個來源:①浸出工序濕球磨用于溶解熟料中可溶性釩的新水;②沉釩工序用于過濾洗滌APV的新水;③沉釩工序用于清洗沉釩罐和匯集罐的新水;④各種設備水。

浸出工序和沉釩工序原工藝流程如圖1、圖2。

圖1 原浸出工序流程簡圖

圖2 原沉釩工序流程簡圖

從上面兩個簡單的流程圖就可以看出要減少提釩系統(tǒng)廢水產生量，就要在浸出工序和沉釩工序所加的生活水上進行研究。

3 技術研究的內容及方案

3．1 技術研究內容

3．1．1 浸出工序

浸出工序濕球磨溶解熟料的水為生活水，需要加熱才能使熟料中的可溶釩盡可能多的溶入水中，通過研究浸出工藝流程，我們可以將濕球磨用水改成浸出液，從而從源頭上減少廢水的產生。

五氧化二釩廠浸出工序為間接式浸出，要用熱水分段浸洗4次，每段的浸出液分別儲存在各自的儲存罐里，一般一段的的浸出液含釩濃度在30～35 g/L，到二段以后濃度會大幅降低，用二段后一個或二個儲存罐里的浸出液配比一段浸出液就可以使?jié)舛冉档驮谝蟮?5 g/L左右。因此研究用后幾段的浸出液代替生活水做水浸熟料的液體。由于浸出后幾段罐體中的含釩濃度較低，因此不存在影響溶解率的情況，而浸出液的堿性也對提高浸出率有好處。

通過實際生產證明，在使用生活水做水浸液體時，熟料浸出液的浸出率在98.8%左右，改為浸出液做水浸液體時，浸出率在99%左右，還略有提高。同時通過此方法可以減少廢水，現(xiàn)行浸出工序的流程見圖3。

圖3 現(xiàn)行浸出工序流程簡圖

3．1．2 沉釩工序

沉釩工序原來在沉完一罐釩后用生活水來沖洗沉釩罐內壁粘連的APV，但是存在的問題是生活水沖洗后會導致部分APV返溶。同樣的用生活水做過濾機過濾洗滌APV的水源也存在返溶的問題，同時也是廢水量多的一個重要原因。

因此，在沉釩工序上要降廢水產生量就要從上述兩方面著手。首先就是研究用上清液來代替生活水來沖洗沉釩罐和匯集罐內壁粘結的APV。通過查閱資料，得出APV在pH值為2.5～3.5的溶液中溶解度最小，而上清液的pH值在2．7左右，這樣用上清液進行洗滌不僅可以減少廢水的產生量，而且可以減少釩的返溶，減少釩損失。

其次就是研究在過濾洗滌APV時用上清液代替生活水洗滌。在生產摸索中，發(fā)現(xiàn)直接用上清液過濾洗滌APV時效果不是很好，APV洗不干凈，影響質量。而都用生活水來洗滌，一則APV返溶的較多，二來產生的廢水量較多。通過研究多釩酸銨的溶解度，發(fā)現(xiàn)不同溶液條件下，增加H+，釩的溶解度會升高，增加NH+4釩的溶解度降低。加入上清液作洗滌用水時即降低了pH值，也增加了NH+4，所以要找一個最佳pH值。經(jīng)反復試驗后，發(fā)現(xiàn)當pH值在5～6之間時洗滌的效果最好。在實際生產中過濾時1、2段洗滌用生活水和上清液混合至pH6左右，而返洗水全用上清液，這樣既減少了生活水，也能保證APV的質量，實際生產中可以減少3 m3/t的廢水。

3．2 技術研究的方案

(1)將沉釩洗滌用水由沉釩上清液代替一部分清水，控制洗滌水的pH值和溫度，保證既能減少廢水量，又能最大化地降低APV在洗滌液中的溶解度;

(2)用沉釩上清液代替清水沖洗沉釩罐和匯集罐內壁粘結的APV，既可減少APV的返溶損失(APV在pH值2.5～3.5之間時溶解度最低)，也可以減少洗滌產生的廢水量;

(3)浸出工序的用水實現(xiàn)循環(huán)使用，濕球磨用水由原來的清水改為2#收集罐浸出液，從源頭上減少廢水的產生;

(4)控制好合格液的含釩濃度，不要控制太高，使其在20～25 g/L。因為研究表明，含釩濃度在25 g/L以上的合格液所用返洗水是20～25 g/L的合格液所用返洗水的1.4倍;

(5)提高沉釩和浸出的操作水平，嚴格按照工藝技術方案要求進行操作，控制合格液中的有害雜質，減少由于操作失誤和雜質過多產生的額外的廢水。

4 結論

(1)通過對降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究，極大地降低了噸釩產生的廢水量。從6月1日到6月21日間共生產片釩157.392噸，產生廢水9320 m3，噸釩產生廢水量為59 m3/噸，同比降低了6 m3/t。6月22日到7月19日生產片釩271.006噸，產生廢水14140 m3，噸釩產生廢水為52 m3/t，同比減少了13 m3/t。

(2)通過對降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究，同時降低了生產成本。廢水處理所用輔料占整個五氧化二釩生產工藝的2/3，所以降低提釩系統(tǒng)廢水產生量，對提釩降成本工作起到了很大的作用。年可降成本80萬元以上，有力地推進了特鋼公司“對標挖潛 降耗增效”降成本活動的順利開展。

(3)通過對降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究，減少了外送水量。根據(jù)最新版本《釩工業(yè)污染物排放標準》的施行，對外送水量有了更加嚴格的要求。因此，在降低了提釩系統(tǒng)廢水量之后，既滿足標準中對外送水量的要求，也符合公司的環(huán)保理念。

綜上，通過對降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究，在降低了噸釩產生的廢水量的同時降低了成本，也達到了環(huán)保的要求。