[發明專利]全循環處理稀土廢水的方法

無效

• 申請號: 200710018246.1
• 申請日: 2007-06-26
• 公開（公告）號: CN101088935A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 劉莉;張凌云
• 申請（專利權）人: 張凌云
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/66;C02F1/52;C02F103/16
• 代理公司: 甘肅省專利服務中心
• 代理人: 張克勤

技術領域?本發明涉及一種全循環處理稀土廢水的方法。

背景技術?稀土元素是鑭系元素和釔、鈧17種元素的總稱，由于他們的性質 相似而難以分離。稀土礦物有：氟碳鈰礦、獨居石礦、混合礦(白云鄂博礦即 屬此類)、稀土離子礦。一、目前工業上處理獨居石礦和混合礦采用堿法和硫酸 法。品位大于60％的礦物可采用堿法或硫酸法，硫酸法由80年代初北京有色 金屬研究總院開發的硫酸強化焙燒分解混合型精礦工藝(徐光憲主編，稀土， 第二版上冊，冶金工業出版社，2002，P401，P408)；品位小于50％的礦物大多 采用硫酸法，如包頭地區稀土生產廠大部分采用硫酸法。該工藝將稀土精礦與 過量濃硫酸混合后在400℃～500℃進行高溫強化焙燒，焙燒物經水浸出，水溶 液酸度為0.05～0.5mol/L，稀土可溶性硫酸鹽進入水溶液，非稀土雜質如Ca、 Mg、Fe等也進入水溶液。二、稀土焙燒物浸出液的中和。稀土焙燒物浸出液經 堿土金屬氧化物或碳酸鹽中和到pH3～4制得稀土水浸液。80年代初稀土焙燒 物浸出液中和主要采用CaCO₃，引起產生大量的CaSO₄·2H₂O沉淀，渣量太大， 嚴重影響稀土收率。未采用堿金屬氫氧化物或鹽類的原因是堿金屬硫酸鹽與稀 土金屬硫酸鹽生成復鹽沉淀，影響稀土收率。到80年代末改用MgO中和，因 MgSO₄在水中溶解度高也不會與稀土硫酸鹽生成復鹽而引起稀土損失，此工藝 一直沿用至今。為提高稀土水浸液的浸出率及溶液濃度，浸出過程中可采用加 入鹽酸或硝酸的辦法，得到含硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽一種或2-3種的稀土浸出 液。稀土焙燒物浸出液經中和后為水浸液，組成為：REO15～60g/L，CaSO₄(以 CaO計)0.5～1g/L實際是CaSO₄的飽和溶液，MgSO₄(以MgO計)1～10g/L。

三、廢水來源。

經制得的水浸液為硫酸溶液，生產上大多根據需要轉到鹽酸、硝酸體系。 目前工業上主要采用三種工藝，也就有三種工藝廢水產生。

第一類：稀土元素與稀土元素分離

采用北京有色金屬研究總院非皂化的P204稀土分離技術。水浸液先經非 皂化的P204?Nd/Sm分組，萃余液經MgO中和、澄清，再經非皂化的P204萃 取分離輕稀土元素與非稀土雜質。

廢水產生于以硫酸法處理稀土原料得到的含硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽一種 或幾種的稀土水浸液，經非皂化的P204(D2EHPA，二(2-乙基己基磷酸酯)與 非皂化的P507(DEH/EHA，2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯)C272(二(2，4， 4三甲基戊基)膦酸、C301(二(2，4，4-三甲基戊基)硫代膦酸、C302(二(2， 4，4-三甲基戊基)單硫代膦酸、煤油、磺化煤油中的一種或幾種配置的單一或 復合萃取劑萃取分離產生的廢水。

第二類：稀土元素與非稀土元素分離

廢水產生于以硫酸法處理稀土原料得到的含硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽一種 或幾種的稀土水浸液，稀土水浸液直接經非皂化的P204與非皂化的P507、C272、 C301、C302、HEOPPA、煤油、磺化煤油中的一種或幾種配置的單一或復合萃 取劑萃取使稀土元素與非稀土元素分離產生的廢水。

第一類和第二類廢水來源，萃取后廢水組成為：[H⁺]0.1～0.5mol/L， MgSO₄(以MgO計)1～8g/L，CaSO₄(以CaO計)0.5～1g/L實際是CaSO₄的 飽和溶液以及SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一種或幾種。這部分廢水因含有大量的 MgSO₄，易富集，無法循環使用。目前經CaO簡單中和后排放或貯存于尾礦壩。 因廢水中含有萃取劑20～100mg/L、(屬石油類、國家二級排放標準：石油類≤ 10mg/L)、高硬度、高鹽度，污染環境，大量浪費水資源。

第三類：廢水產生于以硫酸法處理稀土原料得到的含硫酸鹽、氯化物、硝 酸鹽一種或幾種的稀土水浸液，經碳酸(氫)銨沉淀生產混合碳酸稀土產生的 廢水。