Исследование случая ванадиевой рекуперации ионной обменной смолы Xiangxi Materials Plant 100 м3/д Проект очистки сточных вод

Кейс: Система ионообменных смол для извлечения ванадия и контроля сточных вод

Проект: Очистка сточных вод от извлечения ванадия на предприятии по производству новых материалов в Сянси
Производительность очистки: 100 м³/сут  |  Входное содержание ванадия: 200-300 мг/л  |  Требование к выходу: ≤5 мг/л

1. Предыстория проекта

Заказчик, компания по производству новых материалов, расположенная в Сянси, провинция Хунань, одном из важнейших регионов Китая по добыче ванадия, эксплуатирует линию по извлечению ванадия. В процессе работы образуется непрерывный поток раствора, содержащего ванадий, с расходом 100 м³ в день, при этом концентрация ванадия колеблется от 200 мг/л до 300 мг/л в зависимости от партии руды и условий выщелачивания.

Ванадий является как ценным ресурсом, так и регулируемым загрязнителем. Компании требовалось решение, которое могло бы выполнять две задачи одновременно: извлекать ценный ванадий из технологического потока и гарантировать, что очищенная вода будет стабильно соответствовать требованиям по сбросу, не более 5 мг/л ванадия. Обычное химическое осаждение само по себе не могло обеспечить такой уровень стабильности, особенно при колеблющихся входных концентрациях.

2. Задача

Основные трудности заключались в колеблющейся концентрации питающего раствора, необходимости непрерывной круглосуточной работы и требовании превратить удаленный ванадий в пригодный для повторного использования концентрат, а не в опасный шлам.

3. Решение: Система полировки с хелатирующей ионообменной смолой

После оценки вариантов осаждения, экстракции растворителем и мембранных технологий заказчик выбрал систему полировки на основе ионообменной смолы, изготовленную из макропористой хелатирующей смолы Sphelite. Хелатирующая смола содержит функциональные группы с высокой селективностью к ионам ванадия, что позволяет ей адсорбировать ванадий даже в присутствии конкурирующих катионов, обычно встречающихся в растворах выщелачивания.

• Конфигурация ведущей-ведомой колонны обеспечивает непрерывную работу: пока ведущая колонна адсорбирует, ведомая колонна регенерируется, поэтому поток 100 м³/сут никогда не прерывается.
• Высокая селективность хелатирующей функциональности концентрирует ванадий на смоляном слое, в то время как большинство примесных ионов проходит через него.
• Регенерация восстанавливает ценность: элюат, богатый ванадием, возвращается в начало экстракционного контура, напрямую увеличивая выход ванадия на установке, а смола восстанавливается для следующего цикла.
• Стабильная макропористая структура выдерживает агрессивную химию и осмотические циклы пульпы выщелачивания, обеспечивая низкий износ смолы в течение многих лет эксплуатации.
• Автоматизированное управление управляет этапами обслуживания, обратной промывки, регенерации и промывки, минимизируя вмешательство оператора и расход химикатов.

4. Результаты и преимущества

• Стабильное соответствие пределу сброса ванадия ≤5 мг/л при полной проектной производительности 100 м³/сут.
• Эффективная очистка колеблющихся входных нагрузок от 200 мг/л до 300 мг/л без проскока.
• Ванадий извлекается в виде концентрированного элюата, что обеспечивает прямую экономическую выгоду, компенсирующую эксплуатационные расходы.
• Компактная площадь и низкий расход химикатов по сравнению с альтернативными технологиями полировки.
• Надежная долгосрочная производительность материала, подкрепленная системой менеджмента качества Sphelite по стандарту ISO 9001:2015 и оперативной технической поддержкой.

5. Почему заказчик выбрал Sphelite

Sphelite является специализированным производителем ионообменных и адсорбционных материалов с производственной базой площадью 100 000 м² и годовой мощностью 24 000 метрических тонн. Заказчик получил полную поддержку от выбора материала и расчета размера колонны до ввода в эксплуатацию и обучения операторов. Все сырье тестируется перед производством, а готовая смола упаковывается только после строгого контроля качества, обеспечивая стабильность от партии к партии для процесса, работающего круглосуточно.

6. Заключение

Этот проект в Сянси демонстрирует, как хорошо спроектированная система хелатирующего ионного обмена решает две проблемы одним вложением: она очищает сточные воды, содержащие ванадий, с 200-300 мг/л до уровня ниже 5 мг/л при производительности 100 м³/сут и преобразует удаленный ванадий в рециркулируемый концентрат, который улучшает общий выход металла. Для операторов горнодобывающей и металлургической промышленности, сталкивающихся с аналогичными задачами по удалению ванадия, вольфрама, молибдена или других металлов, Sphelite предлагает выбор материалов, проектирование процессов и бесплатные образцы для пилотных испытаний. Свяжитесь с нашей командой, чтобы обсудить ваш проект.