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1、(10)申请公布号 CN 103351048 A (43)申请公布日 2013.10.16 CN 103351048 A *CN103351048A* (21)申请号 201210491318.5 (22)申请日 2012.11.22 C02F 1/58(2006.01) (71)申请人 中节能六合天融环保科技有限公司 地址 100085 北京市海淀区上地三街 9 号嘉 华大厦 E 座 6 层 (72)发明人 宋宝华 张翔宇 李萌 杨鹤峰 郭炜 潘利祥 (54) 发明名称 一种去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂 (57) 摘要 一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合 试剂， 其具体组份特征是，。
2、 该有机复合试剂属于络 合物， 组份R含量(R为Na+离子、 K +离子、 NH 4 +离子 中一种或多种 )28 34， 组份 H 含量 1 3， 组份 N 含量 3 6， 组份 O 含量 41 47， 组份 C 含量 9 12， 组份 P 含量 11 14。该复合 试剂的使用方法是， 在配制溶液中该复合试剂所 占质量分数为 20 50。通过络合、 凝聚、 架桥 等作用， 有选择性地将钙离子捕集沉淀， 经过滤后 去除。优点 ： 制备简单， 原料来源广泛 ； 适用于各 种离子浓度的含锰废水处理， 能够在保证锰离子 损失率小于 2的前提下， 有效去除原含锰废水 中钙离子， 达到分离钙离子的目的。。
3、 适用于去除废 水中钙离子， 尤其适用于各种离子浓度含锰废水 的处理。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103351048 A CN 103351048 A *CN103351048A* 1/1 页 2 1. 一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于包括如下组份 ： 组份 R 含量 (R 为 Na+离子、 K+离子、 NH4+离子中一种或多种 )28 34， 组份 H 元素 含量 1 3， 组份 N 元素含量 3 6， 组份 O 元素含量。
4、 41 47， 组份 C 元素含量 9 12， 组份 P 元素含量 11 14。 2. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于 由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调节， 替代中心离子， 改性配 位体等过程配制而成。 3. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于 组份 R 离子来源于 R-OH。 4. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于 组份 H 元素、 N 元素、 O 元素、 C 元素、 P 元素来源于草酸 (H2C2O4)、 植酸。
5、 (C6H18O24P6) 母体。 5. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂的使用方法 是采用化学沉淀法， 其特征在于在含锰废水中加入该干粉或配制成溶液的复合试剂， 反应 完全后进行固液分离。 6. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其使用方法 特征在于， 试剂添加质量为含锰废水中钙离子含量的 4 6。 7. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙倍离子的有机复合试剂， 其使用方 法特征在于， 待处理含锰废水 pH 值控制条件为 pH 值为 4 9。 8. 如权利要求 1 所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂，。
6、 其使用方法 特征在于， 复合试剂为配制溶液投加时， 该复合试剂所占溶液的质量分数为 20 50。 权 利 要 求 书 CN 103351048 A 2 1/4 页 3 一种去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂 技术领域 0001 本发明属于废水处理技术领域， 特别涉及一种用于去除含锰废水中钙离子的有机 复合试剂。 背景技术 0002 在锰矿区， 矿渣堆场会有大量废水产生， 其废水排放量较大、 水质较复杂， 含有大 量金属离子， 如直接排放， 将严重污染环境， 同时又造成锰资源的损失。将此废水回收处理 后用于电解锰生产， 可实现锰资源的有效利用。 但此类废水含有大量钙离子， 在处理过程中 会影响。
7、后续资源化处理工艺， 常用工艺有膜浓缩工艺和树脂交换工艺， 而钙离子的大量存 在会造成膜的堵塞、 结垢， 降低效率和寿命， 造成交换树脂颗粒表面钙化， 影响锰的交换吸 附效果， 损伤树脂， 同时还会对后续的电解锰生产工艺造成影响。 0003 草酸 ( 盐 ) 作为一种络合剂， 常用于沉淀钙、 镁、 钍和稀土元素等， 已有广泛应用。 植酸 ( 盐 ) 作为一种螯合剂， 在水的软化中也有大量应用。如果直接将这两类试剂用于含 锰废水的除钙， 由于其对金属离子的选择性不强， 一方面会造成锰离子的大量损失， 另一方 面由于其它金属离子如镁离子的影响， 需要投加大量试剂， 给生产运行维护增加负荷， 同时 。
8、增加运行费用。 0004 公布号为 CN101215008 的发明专利中提到了一种在氧化硫酸锰溶液制备锰的氧 化物过程中分离钙镁的方法， 该工艺通过将锰离子氧化为锰的氧化物的形式进行分离， 而 将钙镁离子保留在溶液中， 并不适用于电解锰生产系统。公布号为 CN 101148698 的发明专 利中提出了一种从铜钴矿浸出液萃取除钙镁的方法， 该工艺复杂， 并且不能彻底去除钙、 镁 离子。公布号为 CN 102276070 A 的发明专利中提到了一种用于分离含锰废水中钙、 镁离子 的复合试剂， 该试剂除钙、 镁离子机理主要是通过氟化物沉淀法， 在该试剂应用过程中会带 入氟离子， 给电解工艺造成影响，。
9、 需要增加专门的除氟系统， 同时该试剂对钙、 镁离子选择 性不强， 在使用过程中耗量较大， 增加了运行成本。 发明内容 0005 本发明提出一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 通过酸碱调节、 化 学改性， 将草酸(盐)、 植酸(盐)进行处理， 增强试剂对钙离子的选择性， 通过化学沉淀， 可 实现对含锰废水中钙离子的选择性去除， 在钙离子去除率大于 90时， 能够保证锰离子损 失率小于 2。 0006 本发明一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其具体组份特征是 ： 0007 组份 R 含量 (R 为 Na+离子、 K+离子、 NH4+离子中一种或多种 )28 34， 0008。
10、 组份 H 元素含量 1 3， 0009 组份 N 元素含量 3 6， 0010 组份 O 元素含量 41 47， 0011 组份 C 元素含量 9 12， 说 明 书 CN 103351048 A 3 2/4 页 4 0012 组份 P 元素含量 11 14。 0013 本发明一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂的使用方法是， 采用化学 沉淀法， 在含锰废水中加入配制的复合试剂。 进行搅拌后， 主要通过络合、 凝聚、 架桥等作用 选择性地将钙离子捕集后转化为沉淀物， 改性处理得到的复合试剂对钙离子选择性极强， 每个复合试剂分子至少能够捕捉到 6 个钙离子， 形成稳定化合物沉淀， 经过后。
11、续沉淀池处 理， 并通过过滤即可得到除钙后含锰废水， 即可用于后续资源化处理系统中。 0014 主要反应为 ： 0015 6Ca2+C6H6O24P612- Ca6C6H6O24P6 0016 Ca2+C2O42- CaC2O4 0017 副反应 ： 0018 6Mn2+C6H6O24P612- Mn6C6H6O24P6 0019 Mn2+C2O42- MnC2O4 0020 如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于由来自 于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调节， 替代中心离子， 改性配位体等 过程配制而成。 0021 如上所述的一种。
12、用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂的使用方法是采用 化学沉淀法， 其特征在于在含锰废水中加入该干粉或配制成溶液的复合试剂， 反应完全后 进行固液分离。 0022 如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于组份 R 离子来源于 R-OH。 0023 如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其特征在于组份 H 元素、 N 元素、 O 元素、 C 元素、 P 元素来源于草酸 (H2C2O4)、 植酸 (C6H18O24P6) 母体。 0024 如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其使用方法特征在 于， 试剂添加质量为含锰废水中钙离子含量。
13、的 4 6 倍。 0025 如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其使用方法特征在 于， 待处理含锰废水 pH 值控制条件为 pH 值为 4 9。 0026 如上所述的一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其使用方法特征在 于， 复合试剂为配制溶液投加时， 该复合试剂所占溶液的质量分数为 20 50。 0027 本发明复合试剂具备以下优点 ： 制备简单， 原料来源广泛 ； 适用于各种离子浓度 的含锰废水处理， 且适用 pH 值范围广， 具有高钙离子去除率， 通过调节添加量， 去除率可达 到100； 能够在保证锰离子损失率小于2的前提下， 有效去除原含锰废水中钙离子， 。
14、达到 分离钙离子的目的。 0028 本发明适用于去除废水中钙离子， 尤其适用于各种离子浓度含锰废水的处理。 具体实施方式 0029 本发明一种用于去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂， 其具体使用方法如下 ： 0030 配制复合试剂， 采用干粉加料时， 干粉复合试剂由料仓中通过干粉给料机加入到 反应池内， 或采用溶液加料时， 配制成 20 50的复合试剂溶液， 通过供给泵加入到反应 池内。 之后通过搅拌器搅拌， 使复合试剂在池内与原水充分接触反应一段时间后， 溢流进入 说 明 书 CN 103351048 A 4 3/4 页 5 沉淀池中， 经充分反应后的含锰废水在沉淀池中静置一段时间后， 形成。
15、 Ca 沉淀物。经过滤 后， 过滤液进入后续处理， 沉淀物进行回收利用处理。 0031 其具体实施例有 ： 0032 实施例 1 ： 选用由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调 节， 替代中心离子， 改性配位体等过程配制而成的复合试剂， 组份选择为 ： 组份 R 含量 (R 为 Na+)33， 组份 H 含量 2， 组份 N 含量 3， 组份 O 含量 41， 组份 C 含量 9， 组份 P 含量 12。 0033 采用干粉加料， 复合试剂用量系数 1.1， 含锰废水 24m3/h， pH 值为 6.3， 水样初始浓 度 ： Mn2+浓度 1500mg/m。
16、3， Ca2+浓度 230mg/m3。搅拌池停留时间 1h， 沉淀池停留时间 24h。在 上述条件下， Ca2+去除率 90， Mn2+去除率 1.2。 0034 实施例 2 ： 选用由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调 节， 替代中心离子， 改性配位体等过程配制而成的复合试剂， 组份选择为 ： 组份 R 含量 (R 为 K+)30， 组份 H 含量 2， 组份 N 含量 3， 组份 O 含量 43， 组份 C 含量 9， 组份 P 含量 13。 0035 采用干粉加料， 复合试剂用量系数 1.15， 含锰废水 24m3/h， pH 值为 6.3， 水样。
17、初始 浓度 ： Mn2+浓度 1500mg/m3， Ca2+浓度 230mg/m3。搅拌池停留时间 1h， 沉淀池停留时间 24h。 在上述条件下， Ca2+去除率 92， Mn2+去除率 1.3。 0036 实施例 3 ： 选用由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调 节， 替代中心离子， 改性配位体等过程配制而成的复合试剂， 组份选择为 ： 组份 R 含量 (R 为 NH4+)28， 组份 H 含量 2， 组份 N 含量 2， 组份 O 含量 46， 组份 C 含量 10， 组份 P 含 量 12。 0037 采用干粉加料， 复合试剂用量系数 1.05，。
18、 含锰废水 24m3/h， pH 值为 6.3， 水样初始 浓度 ： Mn2+浓度 1500mg/m3， Ca2+浓度 230mg/m3。搅拌池停留时间 1h， 沉淀池停留时间 24h。 在上述条件下， Ca2+去除率 90， Mn2+去除率 1.2。 0038 实施例 4 ： 选用由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调 节， 替代中心离子， 改性配位体等过程配制而成的复合试剂， 组份选择为 ： 组份 R 含量 (R 为 Na+)33， 组份 H 含量 2， 组份 N 含量 3， 组份 O 含量 41， 组份 C 含量 9， 组份 P 含量 12。 003。
19、9 采用溶液加料， 溶液质量分数为20， 复合试剂用量系数1.1， 含锰废水24m3/h， pH 值为 6.3， 水样初始浓度 ： Mn2+浓度 1500mg/m3， Ca2+浓度 230mg/m3。搅拌池停留时间 1h， 沉 淀池停留时间 24h。在上述条件下， Ca2+去除率 92， Mn2+去除率 1.1。 0040 实施例 5 ： 选用由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调 节， 替代中心离子， 改性配位体等过程配制而成的复合试剂， 组份选择为 ： 组份 R 含量 (R 为 K+)30， 组份 H 含量 2， 组份 N 含量 3， 组份 O 含量 。
20、43， 组份 C 含量 9， 组份 P 含量 13。 0041 采用溶液加料， 溶液质量分数为 30， 复合试剂用量系数 1.15， 含锰废水 24m3/h， pH 值为 6.3， 水样初始浓度 ： Mn2+浓度 1500mg/m3， Ca2+浓度 230mg/m3。搅拌池停留时间 1h， 沉淀池停留时间 24h。在上述条件下， Ca2+去除率 94， Mn2+去除率 1.3。 0042 实施例 6 ： 选用由来自于植物中的草酸 ( 盐 )、 植酸 ( 盐 ) 作为母体， 通过酸碱调 说 明 书 CN 103351048 A 5 4/4 页 6 节， 替代中心离子， 改性配位体等过程配制而成的复合试剂， 组份选择为 ： 组份 R 含量 (R 为 NH4+)28， 组份 H 含量 2， 组份 N 含量 2， 组份 O 含量 46， 组份 C 含量 10， 组份 P 含 量 12。 0043 采用溶液加料， 溶液质量分数为 50， 复合试剂用量系数 1.05， 含锰废水 24m3/h， pH 值为 6.3， 水样初始浓度 ： Mn2+浓度 1500mg/m3， Ca2+浓度 230mg/m3。搅拌池停留时间 1h， 沉淀池停留时间 24h。在上述条件下， Ca2+去除率 90， Mn2+去除率 1.2。 说 明 书 CN 103351048 A 6 。