CN101817609A

CN101817609A - 硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法

Info

Publication number: CN101817609A
Application number: CN 201010165566
Authority: CN
Inventors: 袁哲儒; 朴钟殷; 邹宁; 王国营; 萧昱
Original assignee: BAOTOU HONGTIANYU RARE EARTH MAGNETS Co Ltd
Current assignee: BAOTOU HONGTIANYU RARE EARTH MAGNETS Co Ltd
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2030-04-15
Also published as: CN101817609B

Abstract

本发明涉及一种硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，包括硫酸稀土溶液采用非皂化萃取剂进行萃取转型的萃余液，萃余液回收步骤如下：常温下在萃余液中加入事先调好的中和剂，中和至pH3.5～6.5；在pH值稳定之后，陈化6～8小时之后过滤得到回用中水。做到了氯化稀土生产工艺废水的再利用，实现了工艺废水的零排放。该工艺避免了氨氮废水的排放，保护了水资源环境，节省了大量珍贵的水资源。使企业成为清洁、循环、环保友好型企业。

Description

硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法

技术领域：

本发明涉及一种硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，属于工业环境保护技术领域的废水再利用技术。

背景技术：

目前国内包头稀土精矿生产混合氯化稀土采用高温浓硫酸焙烧，用水浸出得到硫酸稀土浸液，用碳酸氢铵沉淀法生产碳酸稀土，用盐酸溶解碳酸稀土，再经浓缩结晶成氯化稀土。

该工艺方法存在的主要问题是用水量大，且产生大量的含氨氮工业废水。排放大量的含氨氮工业废水，增加了污染物排放量，影响了水环境质量。治理含氨氮废水不但成本高，而且目前还很难做到完全达标排放。

发明内容：

本发明的目的是提供一种采用萃取转型代替碳酸氢铵沉淀法，避免产生含氨氮废水。在整个萃取过程中，有机相不需要铵盐皂化，也不产生氨氮废水。萃余液经中和处理，可以在浸出——萃取转型工艺中循环使用，实现了焙烧矿浸出——萃取转型生产混合氯化稀土工业废水零排放，达到了节能减排，降低资源消耗，促进低碳经济发展的硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法。

技术解决方案：本发明工艺步骤如下：

(1)调制中和剂，中和剂∶水＝1∶4-10，备用；

(2)采用P204-煤油非皂化体系，其有机相浓度为1.5mol/l；

(3)稀土浓度为17～22g/l，Cao为1.36～1.95g/l，Mgo为0.49～1.09g/l硫酸稀土溶液作为萃取转型的原料液；

(4)所述步骤(3)中硫酸稀土溶液，是采用P204-煤油非皂化萃取剂进行萃取转型的。萃取6级、洗涤3级、沉清1级、反萃16级、沉清1级、水洗3级。有机相∶料液∶洗液∶反萃液∶水洗的流比为9～10∶10.6～8.2∶0.3～0.4∶～0.55∶～0.12l/min，洗液为盐酸或硫酸，其酸度为0.22～0.12mol/l，反酸为盐酸，其酸度为6.3～6.5mol/l；

(5)所述步骤(4)中，通过三反(轻、中、重稀土反萃)合一的反萃过程得到氯化稀土产品；

(6)所述步骤(4)中，萃余液在常温下，边搅拌边加入事先调好的中和剂2～4小时，中和至pH3.5～6.5，在pH值稳定之后，陈化6～8小时，过滤得到回用中水。

本发明中和剂采用石灰乳、氧化钙或氢氧化钙中的一种。

本发明回用中水用于水浸渣洗涤用水，然后再用于焙烧矿的水浸。

本发明回用中水用于稀释硫酸稀土溶液。

本发明回用中水用于石灰消化，以制备萃余液中和用石灰乳。

发明效果：

1、萃取转型省去了碳酸氢銨沉淀转型工序，整个萃取转型过程中不需要銨盐进行皂化，不产生氨氮工业废水，避免了氨氮污染物排放，保护水资源环境。

2、由于工艺中未添加氨，钠等离子，回用中水可以在焙烧矿浸出——萃取转型工艺中循环使用，即实现了焙烧矿浸出——萃取转型生产混合氯化稀土工艺废水零排放，又可节约焙烧矿浸出工序90％以上的用水量，达到降低水资源消耗的目标，同时可增加企业经济效益。

3、萃取转型萃余液全部回收使用，避免了萃余液中稀土损失，稀土总收率可提高1～2％。

4、萃取转型省去了碳酸氢銨沉淀工序，避免了用盐酸生产混合氯化稀土过程中，大量二氧化碳的排放。

5、通过三反(轻、中、重稀土反萃)合一的反萃过程，降低了循环有机相稀土负载，大幅提高了混合氯化稀土溶液的浓度，大幅减少反萃盐酸的消耗。

6、回用中水反复用于焙烧矿浸出，浸出率高于94％，说明萃余液中和处理之后再利用是可行的。

7、回用中水在焙烧浸出——萃取转型工艺中循环使用而制备的混合氯化稀土溶液中：铝、钙、镁和硫酸根均能达到碳酸稀土标准。其浓度在300g/L以上，[H⁺]＜0.25mol/L，且不含氨氮离子，有利于分离工艺环保治理和提高产品质量，完全满足萃取分离的技术要求。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

取30g焙烧矿用水浸出后，过滤得到硫酸稀土浸出液，用水稀释，得到稀土浓度为19g/l，Cao1.3g/l，Mgo0.176g/l，pH 4.5硫酸稀土溶液。

硫酸稀土溶液，用1.5mol非皂化P204进行萃取转型，萃取4级、反萃4级、相比(有机相∶料液∶反萃)为1∶1∶0.3，反萃酸为6N盐酸。得到混合氯化稀土产品。

萃余液用氧化钙中和至pH～4.5，过滤之后得到硫酸钙付产品和回用中水。回用中水返回用于焙烧矿浸出或者用于水浸渣的洗涤用水。

回用中水反复循环用于焙烧矿的浸出和水浸渣的洗涤用水6次之后，稀土浸出率仍为97％～98％，氯化稀土产品中Cao为1.27～1.96g/l，Mgo为0.294～0.984g/l，完全符合产品质量标准。

实施例2、

取700Kg焙烧矿，用水浸出之后过滤得到硫酸稀土浸出液。

硫酸稀土浸出液用回用中水进行稀释得到稀土浓度为17～22g/l，Cao1.36～1.95g/l，Mgo：0.49～1.09g/l，pH～4.5的用于萃取转型的硫酸稀土溶液。

硫酸稀土溶液用1.5mol非皂化P204萃取剂进行萃取转型，萃取6级、洗涤3级，沉清1级，反萃16级，沉清1级，水洗3级，流比为，有机相∶料液∶洗液∶反萃液∶洗水＝9～10∶10.6～8.2∶0.3～0.4∶0.5～0.55∶0.1～0.12L/min。洗液为0.22mol/l盐酸或0.12mol/l硫酸，反萃液为6.3～6.5mol/l盐酸。

负载有机经盐酸一步反萃三个出口得到轻、中、重氯化稀土溶液，通过箱外混合成为混合氯化稀土溶液。

萃余液用石灰乳或氢氧化钙中和至pH～4.5，过滤得到回用中水。回用中水返回生产工序中，用于(1)水浸渣洗涤用水，然后洗渣水再用于焙烧矿浸出。(2)萃取料液的稀释用水。(3)石灰乳调浆用水。

回用中水在焙烧矿浸出——萃取转型工艺中，循环使用25次后，焙烧矿水浸液和萃余液中的钙、镁等杂质有所增加，但萃取正常运行，无不利影响。反萃得到的氯化稀土质量全部合格。焙烧矿的浸出率仍大于94％。

Claims

1.硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，包括硫酸稀土溶液采用非皂化萃取剂进行萃取转型的萃余液，其特征在于，萃余液回收再利用的方法步骤如下：

(1)调制中和剂，中和剂∶水＝1∶4-10，备用；

(2)在常温下，在萃余液中加入事先调好的中和剂，中和至pH3.5～6.5；在pH值稳定之后，陈化6～8小时之后过滤得到回用中水。

2.根据权利要求1所述的硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，其特征在于，中和剂采用石灰乳、氧化钙或氢氧化钙中的一种。

3.根据权利要求1所述的硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，其特征在于，回用中水用于水浸渣洗涤用水，然后再用于焙烧矿的水浸。

4.根据权利要求1所述的硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，其特征在于，回用中水用于稀释硫酸稀土溶液。

5.根据权利要求1所述的硫酸体系萃取转型生产氯化稀土工艺废水再利用的方法，其特征在于，回用中水用于石灰消化，以制备萃余液中和用石灰乳。