[發明專利]一種利用稀土濕法冶煉含氨氮萃取廢水回收生產氯化銨的方法及裝置

在審

• 申請號: 202011160393.4
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112209555A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 張榮;朱光榮;許思玉;馮新瑞;吳仕倫
• 申請（專利權）人: 四川省樂山銳豐冶金有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/38;C02F103/16;C02F101/16
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 濮云杉

本發明屬于環境工程和化學工程領域，具體涉及一種稀土濕法冶煉含氨氮萃取廢水回收生產工業級氯化銨的方法及裝置。本發明是將需要回收氯化銨的廢水在進MVR蒸發濃縮之前連續加入沉淀劑混合堿液，使氯化銨廢水中的鈣、鋇、錳，有機物等雜質達到進入MVR的要求，從而保證后續工序的正常運行以及生產高價值的工業級氯化銨產品。

技術領域

本發明屬于環境工程和化學工程領域，屬于稀土濕法冶金領域中廢水處理 技術部分，具體涉及一種利用稀土濕法冶煉含氨氮萃取廢水回收生產工業級氯 化銨的方法及裝置。

背景技術

隨著科學技術特別是材料科學的發展，稀土以其特有的物理和化學性質幾 乎涉及到所有的新型功能材料，廣泛的應用于石油化工，有色金屬，鋼鐵，新 材料，催化劑，農業，輕工紡織，生物醫藥，環保等各項領域，是世界各國新 材料發展的重點。目前在中國已探明稀土工業儲量為5370萬噸，約占全世界 的53％，稀土產業在大力發展的同時也引發了相應的環境的問題。

稀土氨氮廢水是一種水量大，成分復雜，硬度高，氨氮含量高，高污染， 難處理的工業廢水，大量氨氮廢水被直接排放，對當地的生態環境構成了威 脅，因此科學合理的廢水處理技術和資源回收利用技術已成為稀土行業可持續 發展的一個重要影響因素。

在稀土冶煉分離中主要產生兩種氨氮廢水：硫酸銨廢水和氯化銨廢水。其 中硫酸銨廢水是由于稀土分離時采用濃硫酸高溫強化焙燒工藝后生成硫酸稀 土，用碳酸氫銨作為沉淀劑，對硫酸稀土溶液進行碳沉，所以就產生了大量的 含硫酸銨廢水。氯化銨廢水一部分是氨水皂化后萃取形成的，另一部分是氯化 稀土二次碳沉形成的。硫酸銨廢水是在稀土冶煉工序產生的廢水，特點是成分 復雜，水量較大，高硬度，高氨氮，是氨氮廢水中較難處理的一部分廢水。氯 化銨廢水中含有其他物質較少，主要成分為氯化銨，濃度較高。

氨氮極易溶于水，對眼、喉、上呼吸道作用快、刺激性強，高濃度的氨氮 接觸粘膜和皮膜時，造成組織溶解壞死。濃氨水濺入眼內，可引起眼內晶體渾 濁，嚴重可失明。氨氮可通過皮膚、呼吸道及消化道使人引起中毒。長期接觸 低濃度氨氮，可引起喉炎，聲音嘶啞。高濃度氨氮大量吸入可引起支氣管炎和 肺炎、肺水腫、昏迷和休克等。氨氮污染的危害最主要的表現就是造成水體的 富營養化。氨氮廢水進入水體后，水體中營養物質增多，促使藻類繁殖迅速， 生長周期縮短，出現水華現象，使水質不斷惡化。

近幾年隨著我國稀土工業的迅猛發展，產業規模的不斷擴大，稀土生產過 程中產生的三廢問題，尤其是氨氮廢水的污染問題日益嚴重。大量的氨氮廢水 被直接排放，對當地的生態環境構成了嚴重威脅，同時也造成了銨鹽和水資源 的嚴重浪費和流失。

四川氟碳鈰礦中的鈣、鎂、鋇、鍶、錳等雜質在經氨皂P507萃取稀土后 90％以上的雜質進入含氯化銨的萃余液廢水中。由于含氨氮廢水的隨意排放造 成水體資源富營養化，嚴重破壞水體生態平衡。

目前處理高含氨氮廢水的方法眾多，比如：吹脫法、沸石脫氨法、膜分離 技術、MAP沉淀法、化學氧化法、生物脫氮法、生化聯合法、MVR兩效蒸發濃 縮結晶法等。

通過濃縮蒸發結晶，來回收廢水中的氯化銨和硫酸銨。蒸發后的水蒸氣再 經過冷卻塔冷卻后返回生產中使用，從而達到工業廢水零排放。該方法簡單有 效，對各種氨氮廢水都有效，但根據能量衡算的結果顯示，該方法能量消耗太 大，從能耗和經濟效益角度看不適合。

化學沉淀法是通過化學沉淀的方式去除廢水中的高濃度氨氮，沉淀劑一般 選用磷酸銨鎂(MAP)。此方法的最大特點是可以使氨氮得到回收，生成MAP 復合肥料。而且該沉淀反應是普通的化學沉淀反應，不受溫度、水中元素的限 制。如果廢水中磷酸根的含量很高，只需投加鎂鹽，少量投加或不投加磷酸鹽 就可以起到除氮脫磷的作用。反應時間短、無特殊條件控制，設備簡單、投資 少、運行安全。目前化學沉淀法已經在許多行業中的氨氮廢水處理上得到利 用。