[發(fā)明專利]稀土草酸沉淀廢液綜合回收利用的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010262628.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101935762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡志雙;劉鈞云;龔斌;王功秒;謝楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西明達(dá)功能材料有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B59/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稀土草酸沉淀廢液綜合回收利用的方法，屬于稀土技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在稀土生產(chǎn)過(guò)程中，常常將分離提純的稀土料液(常為氯化稀土料液)用草酸沉淀，將稀土草酸鹽沉淀灼燒得到稀土產(chǎn)品。上述工藝產(chǎn)生稀土草酸沉淀廢液，這種稀土草酸沉淀廢液主要是由鹽酸、草酸和草酸稀土構(gòu)成的混合溶液。廢液中含有鹽酸、草酸及少量的草酸稀土和非稀土雜質(zhì)鐵、鋁等，具有廢液量大、酸度高、腐蝕性強(qiáng)、有價(jià)元素濃度低和有毒等特點(diǎn)，難以直接再利用，直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

稀土草酸沉淀廢液采用常壓蒸發(fā)、過(guò)濾等工序回收稀土草酸沉淀廢液產(chǎn)生大量具有強(qiáng)烈腐蝕性的高溫鹽酸蒸氣、冷凝鹽酸，能耗大，成本高，尤其對(duì)設(shè)備要求苛刻。該廢液在常壓下蒸發(fā)溫度較高，腐蝕性很強(qiáng)，造成設(shè)備維修量大、壽命短的現(xiàn)象，是處理運(yùn)行費(fèi)用高的主要原因?；厥盏南⊥?、鹽酸及草酸等的價(jià)值與投入的回收成本相比得不償失。目前國(guó)內(nèi)外稀土生產(chǎn)企業(yè)均已不采用此方法回收利用稀土草酸沉淀廢液。

目前，稀土生產(chǎn)企業(yè)多采用加入石灰或堿等直接中和方法，使廢水中的各種物質(zhì)分別生成沉淀物及可溶性鹽類后進(jìn)行分離后回收有價(jià)稀土元素，再進(jìn)行水澄清處理將廢水作進(jìn)一步處理或排放。如采用石灰直接將稀土草酸沉淀廢液中和到中性，過(guò)濾后濾液排放，再?gòu)臑V渣中回收稀土元素。通常生產(chǎn)1噸草酸稀土(以REO計(jì))產(chǎn)生8-10m³草酸沉淀廢液，采用石灰中和處理方法折合浪費(fèi)31％工業(yè)鹽酸約2.6噸、草酸約0.15噸、草酸稀土(以REO計(jì))約10kg，消耗生石灰約0.75噸。不僅損失了稀土、鹽酸、草酸等資源，而且消耗石灰的數(shù)量較大，水處理成本較高，所產(chǎn)生的大量以草酸鈣為主的廢渣還需進(jìn)行如干化、灼燒處理等妥善處置，需耗費(fèi)大量能源，否則不便儲(chǔ)運(yùn)并易造成二次污染。排放的濾液中含有大量的Cl^-、Ca²⁺等，嚴(yán)重污染環(huán)境。而且從濾渣中回收稀土還需要經(jīng)過(guò)灼燒、脫鈣、酸溶等工序，需要再次消耗大量能源和鹽酸等化工原料，工藝路線較長(zhǎng)，回收成本相對(duì)較高。造成部分價(jià)值較低的稀土元素濾渣在經(jīng)濟(jì)上不適宜回收利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是綜合回收利用稀土草酸沉淀廢液中的各種資源，大幅減少?gòu)U液排放量。

本發(fā)明根據(jù)草酸和草酸稀土在鹽酸體系中各溫度下飽和溶解度不同、氯化氫與水共同蒸發(fā)而分離的原理采用以下技術(shù)方案對(duì)稀土草酸沉淀廢液綜合回收利用。

本發(fā)明采用真空蒸發(fā)的方法，通過(guò)控制適宜的真空度，降低物料沸點(diǎn)，降低稀酸蒸發(fā)溫度，使得酸度較高的前期蒸發(fā)物在溫度較低時(shí)蒸發(fā)，酸度較低的后期蒸發(fā)物在溫度較高時(shí)蒸發(fā)，解決了酸度與溫度的矛盾。使得設(shè)備腐蝕程度大為降低，有效地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低處理運(yùn)行費(fèi)用。由于工作溫度降低，使得設(shè)備在選取材質(zhì)方面有很多有利條件和廣泛可能性，以降低投資；并可利用大量低位能以降低綜合能耗。處理過(guò)程負(fù)壓操作，酸性氣體外泄少，操作環(huán)境大為改善。雖然增加了真空系統(tǒng)的費(fèi)用，但由于設(shè)備投資及其維護(hù)費(fèi)用大幅降低，并可利用大量廢蒸汽等低位能，大幅降低了綜合能耗，使得處理總費(fèi)用降低，回收的稀土、草酸、鹽酸價(jià)值與處理費(fèi)用相比具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。整個(gè)處理工藝解決了人們長(zhǎng)期渴望解決的技術(shù)問(wèn)題，在具有經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)具有節(jié)能減排、充分利用資源的社會(huì)效益。

本發(fā)明的主要技術(shù)方案：稀土草酸沉淀廢液真空蒸發(fā)濃縮并回收鹽酸，濃縮后的廢液趁熱過(guò)濾回收草酸稀土，回收草酸稀土后的濃縮廢液冷卻結(jié)晶回收草酸，回收的鹽酸、草酸質(zhì)量滿足生產(chǎn)要求直接返回使用；回收的稀土純度符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

本發(fā)明提供一種稀土草酸沉淀廢液綜合回收利用的方法，包括下列步驟：

(a)將稀土草酸沉淀廢液在真空下加熱蒸發(fā)濃縮，將蒸氣冷凝回收鹽酸；

(b)濃縮后的廢液趁熱過(guò)濾，得到草酸稀土，灼燒后得到稀土氧化物產(chǎn)品；

(c)濾出液冷卻結(jié)晶回收草酸后剩余殘液返回步驟(a)。

步驟(a)所述真空度為表壓-0.01Mpa至-0.1Mpa。

步驟(a)所述蒸發(fā)溫度50-110℃。

步驟(b)所述濃縮后的廢液體積為蒸發(fā)前廢液體積的5％-30％。

步驟(b)所述濃縮后的廢液過(guò)濾時(shí)溫度為50-100℃。

上述稀土草酸沉淀廢液為任意一種用草酸沉淀稀土所產(chǎn)生的廢液，包括稀土共沉物制備時(shí)所產(chǎn)生的草酸沉淀廢液。

本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)稀土氧化物的方法，包括下列步驟：

(i)將稀土原料萃取分離提純，得到稀土鹽溶液；

(ii)向稀土鹽溶液中加入草酸；