一种银粉生产产生的废水废气回收及资源化利用工艺

技术领域

本发明涉及银粉生产废水废气处理技术领域，具体为一种银粉生产产生的废水废气回收及资源化利用工艺。

背景技术

银粉的生产有很多方法，但是主要分两步生产，第一步是通过银锭和浓硝酸反应生成硝酸银和氮氧化物，第二步是使用氨水及不同还原剂及添加剂生产出不同晶型、颗粒级别的银粉出来，并因此产生无机硝酸铵废水和含有机物的硝酸铵硝酸钠废水。由于使用的还原剂及添加剂不同，产生的废水废气也不尽相同，但是基本上可以分为以下几类：气体氮氧化物、氨气、硝酸铵废水、含有机物的硝酸钠及硝酸铵废水等几大类，需要一种处理方法将生产出的废水及废气解决。

因此，针对上述问题提出一种银粉生产产生的废水废气回收及资源化利用工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种银粉生产产生的废水废气回收及资源化利用工艺，对银粉生产产生的无有机物硝酸铵废水、无有机物硝酸钠废水、含有机物硝酸钠废水、含有机物硝酸钠硝酸铵废水四种废水以及废氨气、废氮氧化物两种废气进行了有效回收和处理，将废水废气转化为银粉生产所需要的原料：高浓度氨水、高浓度硝酸、高浓度氢氧化钠，在除去废水废气污染的同时将废水废气完全资源化利用，同时废水也回收为纯水进行资源化利用，具体的操作步骤为：

步骤一：将无有机物硝酸铵废水在碱性条件下利用汽提蒸氨的方法制备氨水和硝酸钠溶液，硝酸钠溶液中的残余氨氮通过疏水膜完全脱除，制备的硝酸钠溶液经双极膜电渗析制成低浓度的氢氧化钠、硝酸，并将制备的氨水和低浓度的氢氧化钠、硝酸回收及资源化利用；

步骤二：将无有机物硝酸钠废水中的硝酸钠溶液浓缩出来，制备的硝酸钠溶液经双极膜电渗析制成低浓度的氢氧化钠、硝酸，并将低浓度的氢氧化钠、硝酸回收及资源化利用，剩余超低浓度硝酸钠溶液通过反渗透进行浓缩回流；

步骤三：将含有机物硝酸钠硝酸铵废水和含有机物硝酸钠废水经催化氧化除去有机物，并在碱性条件下经疏水膜除去氨氮，去氨氮过程中在吸收一侧加入稀硝酸，得到硝酸铵溶液和硝酸钠溶液；将得到的硝酸铵溶液进入上述步骤一回收及资源化利用；将得到的硝酸钠溶液经步骤一、二提取出氢氧化钠、硝酸回收及资源化利用；

步骤四：将生产出的废氨气经纯水负压吸收制得氨水回用于生产；

步骤五：将生产出的废氮氧化物气体经氧化及纯水吸收制成低浓度硝酸回用于生产。

具体的，步骤一、三的碱性条件下指在氢氧化钠存在且PH＞11的条件下。

具体的，步骤一、四中制备出的浓度＞20％的氨水回收利用用于生产。

具体的，将步骤一、二、三的低浓度硝酸钠经反渗透浓缩成硝酸钠溶液回用于步骤一、二的硝酸钠溶液双极膜电渗析的步骤，浓度为7％的低浓度氢氧化钠浓缩成浓度＞20％的高浓度氢氧化钠回用于生产，将浓度为7％的低浓度硝酸经浓缩和精制制成浓度为65％的高浓度硝酸回用于生产，少量的硝酸钠回用于步骤一、二的硝酸钠溶液双极膜电渗析的步骤；将反渗透产生的纯水回用于生产。

具体的，所述步骤三中将含有机物硝酸钠硝酸铵废水和含有机物硝酸钠废水的催化氧化过程以及步骤五中废氮氧化物气体氧化及纯水吸收过程均需要利用臭氧发生器提供高浓臭氧作为氧化剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明对银粉生产产生的无有机物硝酸铵废水、无有机物硝酸钠废水、含有机物硝酸钠废水、含有机物硝酸钠硝酸铵废水等四种主要生产废水和废氨气、废氮氧化物等两种废气都进行了有效回收和处理，全部转化为银粉生产所需要浓度的氨水、浓硝酸、稀硝酸、氢氧化钠等生产原料，使所有废水、废气都得到了完全的回收和资源化利用。

2、本发明的工艺中没有添加除硝酸、氢氧化钠、臭氧、纯水以外的其它离子和有机物，这保证了本发明最后的产物完全没有其它杂质的产生，确保产物可以完全高质量的回用于生产。

3、本发明对银粉生产过程中产生的无有机物废水和含有机物废水分开处理，避免了不同水质处理过程中的互相污染，降低了投资和运行成本。

4、本发明使银粉生产从较重污染性生产工艺成为绿色生产工艺，无废水、废气、固废产生，银粉生产原料为银锭、产品为银粉，其它辅助原料如氨水、硝酸、氢氧化钠、纯水的使用完全实现了闭环运行，辅助原料的采购量几乎降为零，避免了原生产工艺产生的废水、废气、固废对环境的影响，大大减少了危险化学品的运输风险，产生了良好的社会效益。

5、银粉的生产除了应用于电子领域，大量的应用于太阳能行业，这对太阳能产业替代进口银粉和促进太阳能产业的发展具有重要的现实意义。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图.

具体实施方式

如附图1所示，本发明提供的一种银粉生产产生的废水废气回收及资源化利用工艺，对银粉生产产生的无有机物硝酸铵废水、无有机物硝酸钠废水、含有机物硝酸钠废水、含有机物硝酸钠硝酸铵废水四种废水以及废氨气、废氮氧化物两种废气进行了有效回收和资源化利用，具体的操作步骤为：

步骤一：将无有机物硝酸铵废水在碱性条件下利用汽提蒸氨的方法制备氨水和硝酸钠溶液，硝酸钠溶液中的残余氨氮通过疏水膜完全脱除，制备出的氨水回收利用用于生产，制备的硝酸钠溶液经双极膜电渗析制成低浓度的氢氧化钠、硝酸，将残余低浓度为1％的硝酸钠经反渗透浓缩成浓度为10％的硝酸钠溶液回用于硝酸钠溶液双极膜电渗析的步骤，将浓度为7％的氢氧化钠浓缩成浓度为20％的氢氧化钠回用于生产，将浓度为7％的低浓度硝酸经浓缩和精制制成浓度为65％的高浓度硝酸回用于生产，少量的硝酸钠回用于硝酸钠溶液电渗析的步骤，反渗透产生的纯水回用于生产；

步骤二：将无有机物硝酸钠废水中的硝酸钠溶液浓缩出来，制备的硝酸钠溶液经双极膜电渗析制成低浓度的氢氧化钠、硝酸，将残余浓度为1％的超低浓度硝酸钠经反渗透浓缩成浓度为10％的硝酸钠溶液回用于硝酸钠溶液双极膜电渗析的步骤，将浓度为7％的低浓度氢氧化钠浓缩成浓度为20％的高浓度氢氧化钠回用于生产，将浓度为7％的低浓度硝酸经浓缩和精制制成浓度为65％的高浓度硝酸回用于生产，少量的硝酸钠回用于硝酸钠溶液电渗析的步骤，反渗透产生的纯水回用于生产；

步骤三：将含有机物硝酸钠硝酸铵废水和含有机物硝酸钠废水经催化氧化除去有机物，以有机物维生素C为例，但不限于维生素C，也包括其它用于还原的有机物和有机添加剂，物料反应式为：

C

除去有机物的本废水添加氢氧化钠并在碱性条件下经疏水膜除去氨氮，去氨氮过程中加入稀硝酸，得到硝酸铵溶液和硝酸钠溶液；将得到的硝酸铵溶液与无有机物硝酸铵废水混合进入汽提蒸氨步骤制成氨水回用于生产，将得到的硝酸钠溶液经双极膜电渗析制成低浓度的氢氧化钠、硝酸，将残余超低浓度硝酸钠经反渗透浓缩成硝酸钠溶液回用于硝酸钠溶液双极膜电渗析的步骤，物料反应式为：

NaNO

将浓度为7％的低浓度氢氧化钠浓缩成浓度为20％的高浓度氢氧化钠回用于生产，将浓度为7％的低浓度硝酸经浓缩和精制制成浓度为65％的高浓度硝酸回用于生产，少量的硝酸钠回用于硝酸钠溶液电渗析的步骤；物料反应式为：

H NO

步骤四：将生产出的废氨气经纯水负压吸收制得氨水，制备出的氨水回收利用用于生产；

步骤五：将生产出的废氮氧化物气体经氧化及纯水吸收制成低浓度硝酸回用于生产，物料反应式为：

NO+O

具体的，所述步骤三中将含有机物硝酸钠硝酸铵废水和含有机物硝酸钠废水的催化氧化过程以及步骤五中废氮氧化物气体氧化及纯水吸收过程均需要利用臭氧发生器提供高浓度臭氧作为氧化剂，采用臭氧作为氧化剂可以不添加其它杂质成分。

本发明的主要特点为除了使用臭氧、NaOH、HNO

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。