CN102674593A - 一种离子型稀土生产废水的处理方法 - Google Patents

一种离子型稀土生产废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离子型稀土生产废水的处理方法。（1）向废水投加碳酸钠，投加量按钙离子摩尔浓度105％～120％投加，并保持pH值在7.5～8.5，混合搅拌10～25min，沉淀15～35min，分离沉淀物，使钙离子去除率达98％以上；（2）沉淀后上清液调节pH值至8.5～9.5，按n(Mg):n(N):n(P)＝（1.5～2）:（1～1.5）:（1.2～2）的比例，同时投加氯化镁和磷酸氢二钠，混合搅拌20～30min，沉淀15～30min，泥水分离；（3）重复步骤（2）1次；二次MAP法沉淀出水经盐酸调节pH值至6～9后，采用反渗透膜除盐，出水用于生产回用。反渗透浓液干化后作为工业盐原料回收。本发明具有成本低、反应过程彻底、反应过程短、反应装置规模小和设备简单等特点。

Description

一种离子型稀土生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种利用化学沉淀法和反渗透联合工艺综合处理草酸和碳酸氢铵分离离子型稀土废水的方法。
背景技术
稀土生产工艺流程为：混合稀土原料在溶解槽中加水和盐酸进行搅拌溶解，溶液过滤后得到滤液和滤渣。滤液直接泵入萃取槽，在萃取体系中进行轻、中、重稀土元素的分组和分离，得到单一稀土料液，再加草酸或碳酸氢铵沉淀单一稀土，沉淀后的稀土盐类经洗涤、过滤、灼烧后，得到单一稀土氧化物产品。
据研究，按照上述工艺流程，每生产1吨离子型稀土矿需消耗4～5吨硫酸铵、1.7吨碳酸氢铵；分离1吨南方离子型稀土矿消耗8～10吨盐酸，6～8吨液碱或1～1.2吨液氨等。稀土生产过程中会产生大量含高氯、高氮、高草酸、高钙等离子的废水，难以生化或物化处理，极易导致土壤的盐碱化和水体的富营养化，必须进行处理。为有效保护环境，国家环境保护部颁布了稀土工业污染物排放标准（GB26451-2011），规定了稀土工业企业水污染物排放限值，对稀土生产废水处理提出了严格要求，因此，开发适宜的稀土生产废水处理技术，有效处理稀土生产废水，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于利用化学沉淀法和反渗透联合工艺综合处理稀土生产废水，分别去除废水中的钙离子、氨离子和氯离子，使处理出水用于稀土生产回用。
本发明具体步骤如下：
（1）按稀土生产废水中钙离子摩尔浓度的105％～120％投加碳酸钠，并控制pH值在7.5～8.5，混合搅拌10～25min，沉淀15～35min，分离沉淀物（沉淀物脱水后送填埋场填埋），确保去除98％以上的钙离子；
（2）沉淀后上清液调节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，同时投加氯化镁和磷酸氢二钠，混合搅拌20～30min，沉淀15～30min，泥水分离；形成磷酸铵镁沉淀物可作缓释肥料出售给农民或肥料厂作原材料；
（3）沉淀出水基于氨离子浓度，重复步骤（2）1次；
（4）经二次化学沉淀法（MAP法）沉淀后的出水再投加盐酸调节pH值至6～9，后通过反渗透膜进行反渗透处理，出水用于生产回用；反渗透浓液干化后作为工业盐原料回收；
所述稀土生产废水是指利用草酸和碳酸氢铵分离离子型稀土的废水；
所述化学沉淀法包含先投加碳酸钠去除钙离子，后投加磷酸氢二钠和镁离子产生磷酸铵镁沉淀，去除氨离子；
所述反渗透处理是指经化学沉淀后的稀土生产废水再投加盐酸调节pH值，后通过反渗透膜过滤除盐，去除氯离子。
本发明优点在于：
（1）充分利用化学沉淀法的反应速率快、反应过程彻底的特点，使反应过程短、易运行控制，反应装置规模小、设备简单，利于企业推广使用；
（2）充分利用氯化镁国内易得且廉价的优势，确保废水处理成本低廉；
（3）沉淀产物磷酸铵镁可回收作为农业生产的优质肥料，或肥料厂的原材料，为作物同时提供有效性磷、氨和镁，且具有缓释作用；
（4）经调节pH值、反渗透除盐后，原生产废水可回用于生产，从而实现工艺的清洁生产和生产废水的零排放。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例：
广西某稀土生产企业，采用盐酸溶解，轻、中、重稀土元素萃取分离，碳酸氢铵沉淀工艺加工稀土，产生了大量高氯、高氮、高草酸、高钙稀土生产废水。根据环境减排要求，需要按照稀土工业污染物排放标准（GB26451-2011）对稀土生产废水进行处理。
（1）按稀土生产废水中钙离子摩尔浓度的120％投加碳酸钠，调节pH值至8.1，混合搅拌15min，沉淀25min后，去除了98％的钙离子；
（2）沉淀后上清液pH值调节至9.2，按n(Mg):n(N):n(P)＝1.6:1:1.2的比例，同时投加氯化镁和磷酸氢二钠，混合搅拌20min，沉淀15min，泥水分离。出水基于氨离子浓度；
（3）重复步骤（2）1次；
（4）经二次MAP法沉淀后的出水采用盐酸调节pH值至8，后利用反渗透膜进行反渗透处理，出水用于生产回用，单位处理成本约3.5元/立方米。取得了很好的经济效益、环境效益。

Claims (1)

1.一种离子型稀土生产废水的处理方法，其特征在于具体步骤为：
（1）按稀土生产废水中钙离子摩尔浓度的105％～120％投加碳酸钠，并控制pH值在7.5～8.5，混合搅拌10～25min，沉淀15～35min，分离沉淀物，确保去除98％以上的钙离子；
（2）沉淀后上清液调节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，同时投加氯化镁和磷酸氢二钠，混合搅拌20～30min，沉淀15～30min，泥水分离；形成磷酸铵镁沉淀物可作缓释肥料出售给农民或肥料厂作原材料；
（3）沉淀出水基于氨离子浓度，重复步骤（2）1次；
（4）经二次化学沉淀法沉淀后的出水再投加盐酸调节pH值至6～9，后利用反渗透膜进行反渗透处理，出水用于生产回用；反渗透浓液干化后作为工业盐原料回收；
所述稀土生产废水是指利用草酸和碳酸氢铵分离离子型稀土的废水；
所述化学沉淀法包含先投加碳酸钠去除钙离子，后投加磷酸氢二钠和镁离子产生磷酸铵镁沉淀，去除氨离子；
所述反渗透处理是指经化学沉淀后的稀土生产废水再投加盐酸调节pH值，后利用反渗透膜进行反渗透除盐，去除氯离子。
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