CN113800719A - 一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理利用技术领域，具体公开了一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法。本发明提供的苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法，先向苯甲羟肟酸生产废水中加入碱性树脂，进行充分吸附，得到负载树脂与残余水相；所述负载树脂用洗脱液解吸，充分解吸，得到再生树脂和苯甲羟肟酸富集溶液。得到的苯甲羟肟酸富集溶液经复配制备成捕收剂，可以用于白钨矿的浮选。本发明方法实现了苯甲羟肟酸生产废水的资源化利用，降低了废水处理成本。

Description

一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理利用技术领域，特别是涉及一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法。
背景技术
苯甲羟肟酸属于阴离子表面活性剂，其对金属离子具有较强的螯合能力，已广泛应用于矿物工程领域。目前，羟肟酸的合成主要方法为羟胺法，是由酯和羟胺在碱性条件下发生肟化反应，然后通过硫酸酸化生成。其中苯甲羟肟酸生产中产生的有机废水具有以下特点：
(1)浓度高，废水中残余大量的反应物、产物、溶剂，COD浓度为(5～20)×105mg/L；
(2)含盐量高，无机盐的浓度为20～35％；
(3)pH值过高，若进行中和，需要消耗大量的酸碱；
(4)废水中成分单一，营养源不足，培养微生物困难；
(5)废水中苯甲羟肟酸的浓度为0.5～1.5％，因此具有一定的生物毒性，难以被微生物降解。
苯甲羟肟酸生产废水直接排放将对环境造成严重污染。针对有机废水，采用生物处理技术是目前消除有机污染物的最为经济的方法，处理工艺大致分为好氧工艺、厌氧工艺和厌氧-好氧组合工艺。然而，对于高浓度难降解的苯甲羟肟酸化工废水，直接生化处理不仅效率低下，且需要大量水稀释处理，处理成本大幅度增加。更有甚者，废水可能导致生化方法的菌种直接死亡，废水处理前后无明显变化。并且，目前的处理方法只是对废水进行处理，达到可以排放的标准即可，并未考虑对其中资源的回收利用，造成了部分资源的浪费。
因此，开发一种苯甲羟肟酸废水的资源综合利用新方法，不仅可有效缓解该类型废水所造成的环境安全问题，还可以回收其中的部分资源，切实贯彻节能减排的要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法，可以对处理得到的资源进行再利用，处理后的废水便于下一步的处理利用。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明采用的技术方案是：一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法，向苯甲羟肟酸生产废水中加入碱性树脂，控制碱性树脂的加入量与所述苯甲羟肟酸生产废水重量比为1:(3～10)，然后在10～30℃下，进行充分吸附，得到负载树脂与残余水相；
所述负载树脂用洗脱液解吸，洗脱液与所述负载树脂的重量比为(1～5):1，在30～60℃下充分解吸，得到再生树脂和苯甲羟肟酸富集溶液；所述苯甲羟肟酸富集溶液用于制备捕收剂。
作为本发明一种优选的实施方案，所述碱性树脂为阴离子交换树脂。进一步优选为大孔弱碱性苯乙烯阴离子交换树脂或大孔强碱性阴离子交换树脂。
作为本发明一种优选的实施方案，所述洗脱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水中的任一种或几种混合。进一步优选为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水，氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水的质量百分比浓度为10～20％。
第二方面，本发明提供了一种包括所述处理方法处理得到的苯甲羟肟酸富集溶液的捕收剂。
作为本发明一种优选的实施方案，所述捕收剂包括所述苯甲羟肟酸富集溶液、脂肪酸和助剂，所述苯甲羟肟酸富集溶液、脂肪酸和助剂的质量配比为(3～15):(40～60):1。
其中，所述脂肪酸为油酸或氧化石蜡皂；所述助剂为OP-10、烷基糖苷或十二烷基磷酸酯。
作为本发明一种优选的实施方案，所述捕收剂中，所述苯甲羟肟酸富集溶液、脂肪酸和助剂的质量配比为(5～10):(45～50):1。
第三方面，本发明提供了一种所述的捕收剂在氧化矿矿物浮选中的应用。
作为本发明一种优选的实施方案，所述氧化矿为白钨矿或锂辉石矿。更优选地，所述氧化矿为白钨矿。
作为本发明一种优选的实施方案，所述捕收剂的用量为每吨矿物添加100～350g。
作为本发明一种优选的实施方案，浮选时，还加入碳酸钠和水玻璃，碳酸钠的用量为800～1000g/t，水玻璃的用量为2500～3000g/t。
本发明处理的苯甲羟肟酸生产废水中主要包括氯化钠、硫酸钠、甲醇和苯甲羟肟酸，主要成分的含量约为：氯化钠13～16％、硫酸钠13～16％、甲醇0.5～6％、苯甲羟肟酸0.5～1.5％，以上成分的含量均为质量百分比含量，苯甲羟肟酸生产废水的COD浓度为(5～20)×105mg/L，pH值为1-5。
本发明在对苯甲羟肟酸生产废水进行处理时，在向苯甲羟肟酸生产废水中加入碱性树脂前，可以先调节苯甲羟肟酸生产废水的pH值，使pH值在1～5的范围内。
本发明处理得到的所述残余水相即为处理后的废水，该废水可直接进入微生物处理，或者经蒸馏脱盐后进入微生物处理，按照现有的生化处理方法即可处理得到合格的废水；不需要大量水稀释处理，处理成本大幅度降低。
本发明提供的苯甲羟肟酸生产废水的处理方法，能实现对苯甲羟肟酸生产废水的快速处理，一方面可以快速降低苯甲羟肟酸生产废水的COD，提高废水的BOD5/COD值，为后续蒸馏脱盐和/或微生物处理工段创造了条件；另一方面，可以回收得到以苯甲羟肟酸为主的苯甲羟肟酸富集溶液，再通过复配制成的捕收剂可以用于白钨矿等的浮选，改善了脂肪酸药剂的浮选性能，取得了良好的浮选效果，并且节约了选矿药剂的生产成本。
本发明方法实现了苯甲羟肟酸生产废水的资源化利用，可以对其中的苯甲羟肟酸进行有效回收并利用，降低了废水处理成本，其中对废水中苯甲羟肟酸的回收率达到87％以上。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
在以下实施例中，未特别说明时，使用的药剂均为市售商品。各实施例中的浓度或含量均为质量百分比。
药剂的用量g/t均是相对于所处理的原矿重量计。
实施例1
本实施例处理的苯甲羟肟酸生产废水中苯甲羟肟酸浓度为12.46mg/mL(约合质量百分比浓度为1.26％)，pH值为1。
本发明的处理过程包括：
(1)取苯甲羟肟酸生产废水100.00g，将15.00g大孔强碱性阴离子交换树脂(购买获得)与100.00g苯甲羟肟酸生产废水混合均匀；在温度10℃下搅拌5min，得到负载树脂与残余水相；原苯甲羟肟酸生产废水的BOD5/COD为0.10，残余水相经过蒸馏脱盐后的BOD5/COD为0.45；
(2)用20.0mL浓度为15％的氢氧化钠溶液解吸负载树脂，解吸温度为60℃，充分解吸得到再生树脂和苯甲羟肟酸富集溶液；再生树脂循环利用。
经过高效液相色谱定量分析(HPLC(JY/T 024-1996))，苯甲羟肟酸富集溶液中苯甲羟肟酸含量为54.76mg/mL，回收率达到87.91％。
取10.00g该苯甲羟肟酸富集溶液，与100.00g氧化石蜡皂和2.00g烷基糖苷通过均质乳化器混合得到捕收剂#1，将其应用于白钨矿浮选。应用对象为河南某低品味白钨矿，WO3品位为0.1～0.2％，磨矿粒度-0.074mm占78％，加水调浆至32％的质量浓度，先加入Na2CO31000g/t，水玻璃3000g/t，捕收剂300g/t，进行含白钨矿一次粗选浮选，浮选效果见表1。
表1
Figure BDA0003289340940000041
Figure BDA0003289340940000051
实施例2
本实施例处理的苯甲羟肟酸生产废水同实施例1。
本发明的处理过程包括：
(1)取苯甲羟肟酸生产废水100.00g，将其pH调节至3，将20.00g大孔弱碱性苯乙烯阴离子交换树脂(购买获得)与100.00g苯甲羟肟酸生产废水混合均匀；在温度20℃下搅拌10min，得到负载树脂与残余水相；残余水相经过蒸馏脱盐后的BOD5/COD为0.47；
(2)用30.0mL浓度为15％的氢氧化钾溶液解吸负载树脂，解吸温度为50℃，充分解吸得到再生树脂和苯甲羟肟酸富集溶液；再生树脂循环利用。
经过高效液相色谱定量分析(HPLC(JY/T 024-1996))，苯甲羟肟酸富集溶液中苯甲羟肟酸含量为37.12mg/mL，回收率达到89.39％。
取15.00g该苯甲羟肟酸富集溶液，与100.00g油酸和2.00g Op-10通过均质乳化器混合得到捕收剂#2，将其应用于白钨矿浮选。应用对象为河南某低品味白钨矿，WO3品位为0.1～0.2％，磨矿粒度-0.074mm占78％，加水调浆至32％的质量浓度，先加入Na2CO3 1000g/t，水玻璃3000g/t，捕收剂300g/t，进行含白钨矿一次粗选浮选，浮选效果见表2。
表2
Figure BDA0003289340940000052
Figure BDA0003289340940000061
实施例3
本实施例处理的苯甲羟肟酸生产废水同实施例1。
本发明的处理过程包括：
(1)取苯甲羟肟酸生产废水100.00g，将其pH调节至5，将25.00g大孔弱碱性苯乙烯阴离子交换树脂(购买获得)与100.00g苯甲羟肟酸生产废水混合均匀；在温度30℃下搅拌15min，得到负载树脂与残余水相；残余水相经过蒸馏脱盐后的BOD5/COD为0.49；
(2)用40.0mL浓度为15％的氨水溶液解吸负载树脂，解吸温度为40℃，充分解吸得到再生树脂和苯甲羟肟酸富集溶液；再生树脂循环利用。
经过高效液相色谱定量分析(HPLC(JY/T 024-1996))，苯甲羟肟酸富集溶液中苯甲羟肟酸含量为29.23mg/mL，回收率达到93.83％。
取19.00g该苯甲羟肟酸富集溶液，与100.00g油酸和2.00g十二烷基磷酸酯通过均质乳化器混合得到捕收剂#3，将其应用于白钨矿浮选。应用对象为河南某低品味白钨矿，WO3品位为0.1～0.2％，磨矿粒度-0.074mm占78％，加水调浆至32％的质量浓度，先加入Na2CO31000g/t，水玻璃3000g/t，捕收剂300g/t，进行含白钨矿一次粗选浮选，浮选效果见表3。
表3
Figure BDA0003289340940000071
对比例1
本对比例更换了吸附树脂，相比实施例3，将大孔弱碱性苯乙烯阴离子交换树脂更换为苯乙烯-二乙烯苯共聚非极性大孔吸附树脂，树脂的用量同实施例3，其他条件也同实施例3。
吸附处理后的残余水相经过蒸馏脱盐后的BOD5/COD为0.22，处理效果比实施例3差。
解吸得到的苯甲羟肟酸富集溶液中苯甲羟肟酸含量为2.12mg/mL，回收率6.83％。
取50.00g该苯甲羟肟酸富集溶液，与100.00g油酸和2.00g十二烷基磷酸酯通过均质乳化器混合得到捕收剂#4，将其应用于白钨矿浮选。应用对象为河南某低品味白钨矿，WO3品位为0.1～0.2％，磨矿粒度-0.074mm占78％，加水调浆至32％的质量浓度，先加入Na2CO31000g/t，水玻璃3000g/t，捕收剂300g/t，进行含白钨矿一次粗选浮选，浮选效果见表4。
表4
Figure BDA0003289340940000072
Figure BDA0003289340940000081
通过将实施例3与对比例1比较可知，本发明的废水处理方法对废水的处理效果更好，对苯甲羟肟酸的回收率高。
对比例2
本对比例采用油酸钠对河南某低品味白钨矿进行了浮选，WO3品位为0.1～0.2％，磨矿粒度-0.074mm占78％，加水调浆至32％的质量浓度，先加入Na2CO3 1000g/t，水玻璃3000g/t，捕收剂300g/t，进行含白钨矿一次粗选浮选，浮选效果见表5。
表5
Figure BDA0003289340940000082
通过与对比例2比较可知，本发明复配得到的捕收剂对白钨矿的捕收效果均比单独使用油酸钠效果好，所得精矿的品味高，回收率高。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种苯甲羟肟酸生产废水的资源化处理方法，其特征在于，向苯甲羟肟酸生产废水中加入碱性树脂，控制碱性树脂的加入量与所述苯甲羟肟酸生产废水重量比为1:(3～10)，然后在10～30℃下，进行充分吸附，得到负载树脂与残余水相；
所述负载树脂用洗脱液解吸，洗脱液与所述负载树脂的重量比为(1～5):1，在30～60℃下充分解吸，得到再生树脂和苯甲羟肟酸富集溶液；所述苯甲羟肟酸富集溶液用于制备捕收剂。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述碱性树脂为阴离子交换树脂，优选为大孔弱碱性苯乙烯阴离子交换树脂或大孔强碱性阴离子交换树脂。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述洗脱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水中的任一种或几种混合。
4.一种包括权利要求1～3任一项所述处理方法处理得到的苯甲羟肟酸富集溶液的捕收剂。
5.根据权利要求4所述的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂包括所述苯甲羟肟酸富集溶液、脂肪酸和助剂，所述苯甲羟肟酸富集溶液、脂肪酸和助剂的质量配比为(3～15):(40～60):1；
其中，所述脂肪酸为油酸或氧化石蜡皂；所述助剂为OP-10、烷基糖苷或十二烷基磷酸酯。
6.根据权利要求5所述的捕收剂，其特征在于，所述苯甲羟肟酸富集溶液、脂肪酸和助剂的质量配比为(5～10):(45～50):1。
7.权利要求4～6任一项所述的捕收剂在氧化矿矿物浮选中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述氧化矿为白钨矿或锂辉石矿，优选为白钨矿。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述捕收剂的用量为每吨矿物添加100～350g。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，浮选时，还加入碳酸钠和水玻璃，碳酸钠的用量为800～1000g/t，水玻璃的用量为2500～3000g/t。
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