[發明專利]一種離子型稀土生產廢水的處理方法

無效

• 申請號: 201210166337.0
• 申請日: 2012-05-27
• 公開（公告）號: CN102674593A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 成官文;王浩
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用化學沉淀法和反滲透聯合工藝綜合處理草酸和碳酸氫銨分離離子型稀土廢水的方法。

背景技術

稀土生產工藝流程為：混合稀土原料在溶解槽中加水和鹽酸進行攪拌溶解，溶液過濾后得到濾液和濾渣。濾液直接泵入萃取槽，在萃取體系中進行輕、中、重稀土元素的分組和分離，得到單一稀土料液，再加草酸或碳酸氫銨沉淀單一稀土，沉淀后的稀土鹽類經洗滌、過濾、灼燒后，得到單一稀土氧化物產品。

據研究，按照上述工藝流程，每生產1噸離子型稀土礦需消耗4～5噸硫酸銨、1.7噸碳酸氫銨；分離1噸南方離子型稀土礦消耗8～10噸鹽酸，6～8噸液堿或1～1.2噸液氨等。稀土生產過程中會產生大量含高氯、高氮、高草酸、高鈣等離子的廢水，難以生化或物化處理，極易導致土壤的鹽堿化和水體的富營養化，必須進行處理。為有效保護環境，國家環境保護部頒布了稀土工業污染物排放標準（GB26451-2011），規定了稀土工業企業水污染物排放限值，對稀土生產廢水處理提出了嚴格要求，因此，開發適宜的稀土生產廢水處理技術，有效處理稀土生產廢水，具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于利用化學沉淀法和反滲透聯合工藝綜合處理稀土生產廢水，分別去除廢水中的鈣離子、氨離子和氯離子，使處理出水用于稀土生產回用。

本發明具體步驟如下：

（1）按稀土生產廢水中鈣離子摩爾濃度的105％～120％投加碳酸鈉，并控制pH值在7.5～8.5，混合攪拌10～25min，沉淀15～35min，分離沉淀物（沉淀物脫水后送填埋場填埋），確保去除98％以上的鈣離子；

（2）沉淀后上清液調節pH值至8.5～10，按n(Mg):n(N):n(P)＝（1.5～2）:（1～1.5）:（1.2～2）的比例，同時投加氯化鎂和磷酸氫二鈉，混合攪拌20～30min，沉淀15～30min，泥水分離；形成磷酸銨鎂沉淀物可作緩釋肥料出售給農民或肥料廠作原材料；

（3）沉淀出水基于氨離子濃度，重復步驟（2）1次；

（4）經二次化學沉淀法（MAP法）沉淀后的出水再投加鹽酸調節pH值至6～9，后通過反滲透膜進行反滲透處理，出水用于生產回用；反滲透濃液干化后作為工業鹽原料回收；

所述稀土生產廢水是指利用草酸和碳酸氫銨分離離子型稀土的廢水；

所述化學沉淀法包含先投加碳酸鈉去除鈣離子，后投加磷酸氫二鈉和鎂離子產生磷酸銨鎂沉淀，去除氨離子；

所述反滲透處理是指經化學沉淀后的稀土生產廢水再投加鹽酸調節pH值，后通過反滲透膜過濾除鹽，去除氯離子。

本發明優點在于：

（1）充分利用化學沉淀法的反應速率快、反應過程徹底的特點，使反應過程短、易運行控制，反應裝置規模小、設備簡單，利于企業推廣使用；

（2）充分利用氯化鎂國內易得且廉價的優勢，確保廢水處理成本低廉；

（3）沉淀產物磷酸銨鎂可回收作為農業生產的優質肥料，或肥料廠的原材料，為作物同時提供有效性磷、氨和鎂，且具有緩釋作用；

（4）經調節pH值、反滲透除鹽后，原生產廢水可回用于生產，從而實現工藝的清潔生產和生產廢水的零排放。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例：

廣西某稀土生產企業，采用鹽酸溶解，輕、中、重稀土元素萃取分離，碳酸氫銨沉淀工藝加工稀土，產生了大量高氯、高氮、高草酸、高鈣稀土生產廢水。根據環境減排要求，需要按照稀土工業污染物排放標準（GB26451-2011）對稀土生產廢水進行處理。

（1）按稀土生產廢水中鈣離子摩爾濃度的120％投加碳酸鈉，調節pH值至8.1，混合攪拌15min，沉淀25min后，去除了98％的鈣離子；

（2）沉淀后上清液pH值調節至9.2，按n(Mg):n(N):n(P)＝1.6:1:1.2的比例，同時投加氯化鎂和磷酸氫二鈉，混合攪拌20min，沉淀15min，泥水分離。出水基于氨離子濃度；

（3）重復步驟（2）1次；

（4）經二次MAP法沉淀后的出水采用鹽酸調節pH值至8，后利用反滲透膜進行反滲透處理，出水用于生產回用，單位處理成本約3.5元/立方米。取得了很好的經濟效益、環境效益。