CN104211106B - 一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法，属于碳酸稀土的生产技术领域，包括以下步骤：稀土溶液脱酸，使用碳酸氢铵沉淀稀土，将沉淀稀土时产生的二氧化碳气泡收集，让二氧化碳与过氧化钙发生化学反应释放出氧气和水；再次使用碳酸氢铵沉淀稀土，PH值大于7的时候结晶的速率块，进行脱水洗涤等到碳酸稀土，再对留下来的氨氮废水进行环保节能的处理，将脱氨和脱氮率达到99.9％实现无污染生产。本发明具有充分利用碳酸氢铵沉淀稀土的优点，并且有效的处理生产过程中会出现的不环保工艺，实现资源循环利用，环保生产。

Description

一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法

技术领域

本发明涉及碳酸稀土的生产技术领域，特别涉及一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法。

背景技术

稀土被誉为“工业维生素”，它具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。是新能源、新材料等战略性产业不可或缺的核心资源。其中，稀土以碳酸稀土形式存在是许多行业当中不可或缺的原料。目前，制成碳酸稀土的工艺越来越多，但是通常制成稀土碳酸的工艺都会产生高浓度氨氮废水。现在国内废水的排放标准越来越严格，最新的《稀土工业污染物排放标准》已于2011.1.24日发布，于10月1日开始执行。在此标准中明确规定了现有稀土生产企业直接排放的废水中氨氮含量≤25mg/L，总氨≤50mg/L；国家环保执行力度也逐渐加强，氨氮废水的处理问题也逐渐得到大家的重视。常见的高浓度氨氮废水的处理方法无论是“蒸氨(汽提)或吹脱+A/O或吹脱+化学沉淀”，都离不开高投资、高运行成本的预处理工艺。“蒸氨”一次性投资太大，“吹脱”动力消耗太大。续接A/O法时不仅投资高，而且占地面积大，对预处理出水的要求苛刻。续接化学沉淀法虽然投资和占地面积都比A/O法小，但它药剂的消耗量太大，N：P：Mg之比都在1：1.1-1.2，处理药剂成本太高，而且出水也不可能达到国家一级或二级排放标准。现有技术中不仅对氨氮废水没能有效的进行处理，并且在稀土碳酸生产过程中仍然存在着许多问题。

发明内容

本发明的目的就是解决上述的技术问题，提供一种提高碳酸稀土纯净度，解除氨氮废水，环保生产的不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法。

本发明的技术问题主要通过下述技术方案得以解决：

一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法，其特征在于以下步骤：

(1)准备稀土溶液，通过pH-3C酸度计测定酸度，酸度过高则将稀土料液放置到加热容器里，在通风的条件下进行加热，稀土料液的脱干水分达到50％，确保多余的酸已经蒸发完即停止加热；

(2)将脱好酸的稀土溶液盛放到特制的搅拌容器内，加入碳酸氢铵做沉淀剂；

(3)收集排出的二氧化碳，在二氧化碳的容器里面加入过氧化钙，消除二氧化碳气泡，并释放出氧气和生成水；

(4)再次用碳酸氢铵做沉淀剂，保持温度在25℃±1℃下进行，至清液pH值为7.0-8.0，经过脱水工序，洗涤得到碳酸稀土；

(5)将氨氮废水装置到储水罐内，加入固体氢氧化钠，通过抽气泵将氨气存放到氨气存放罐内；

(6)经过排除氨气的废水先投放到好氧池，通过pH值测量计测定废水的pH值，当废水碱度不足时，即投石灰，维持pH值在7.5以上，水温不低于15℃；

(7)经过好氧池以后再经过厌氧池，原水中的有机基质及回流污泥进入到厌氧池，进行反硝化脱氮，维持水温在20-40℃为宜，pH值控制在7.0-8.0；

(8)经过脱氨和脱氮的废水通过AMBR膜生物反应器再次环保的得到循环利用。

具体的，所述厌氧池通过连接管连接凯氏定氮蒸馏装置，所述连接管设有阀门开关。通过水中含氮测定，经过好氧池和厌氧池处理后，废水当中的氮可消除90％-95％，但是废水当中仍然还有5％-10％难溶于水当中的氮。将仍然含有氮的废水通过凯氏定氮蒸馏装置，在水中加入硫酸并加热消解，使有机物中的胺基氮转变为硫酸氢铵，游离氨和铵盐也转为硫酸氢铵。消解时加入适量硫酸钾提高沸腾温度，以增加消解速率，并以汞盐为催化剂，以缩短消解时间。消解后液体，使成碱性并蒸馏出氨，吸收于硼酸溶液中。然后以滴定法或光度测定氨含量。汞盐在消解时形成汞铵络合物，因此，在碱性蒸馏时，应同时加入适量硫带硫酸钠，使络合物分解。

具体的，所述收集二氧化碳容器和储水罐为密封设备。

本发明的有益效果是：首先，消除了在使用碳酸氢铵在稀土沉淀时产生的大量气泡，并且有效的利用95％以上的气泡生成水起稀释作用；其次，充分利用使用碳酸氢铵做稀土沉淀时得到的碳酸稀土沉淀颗粒粗大，易洗涤杂质少的优点，提高稀土利用率；最后，使废水处理的工艺脱氨和脱氮效果达到了99.9％，实现环保生产。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图1，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本实施的工作原理非常简单，一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法，步骤如下：

(1)准备稀土溶液，通过pH-3C酸度计测定酸度，酸度过高则将稀土料液放置到加热容器里，在通风的条件下进行加热，稀土料液的脱干水分达到50％，确保多余的酸已经蒸发完即停止加热；

(2)将脱好酸的稀土溶液盛放到特制的搅拌容器内，加入碳酸氢铵做沉淀剂；

(3)收集排出的二氧化碳，在二氧化碳的容器里面加入过氧化钙，消除二氧化碳气泡，并释放出氧气和生成水；

(4)再次用碳酸氢铵做沉淀剂，保持温度在25℃±1℃下进行，至清液pH值为7.0-8.0，经过脱水工序，洗涤得到碳酸稀土；

(5)将氨氮废水装置到储水罐内，加入固体氢氧化钠，通过抽气泵将氨气存放到氨气存放罐内；

(6)经过排除氨气的废水先投放到好氧池，通过pH值测量计测定废水的pH值，当废水碱度不足时，即投石灰，维持pH值在7.5以上，水温不低于15℃；

(7)经过好氧池以后再经过厌氧池，原水中的有机基质及回流污泥进入到厌氧池，进行反硝化脱氮，维持水温在20-40℃为宜，pH值控制在7.0-8.0；

(8)经过脱氨和脱氮的废水通过AMBR膜生物反应器再次环保的得到循环利用。

厌氧池通过连接管还连接凯氏定氮蒸馏装置，连接管设有阀门开关。鉴定废水中的含氮和含氨量仍然高达5％以上则通过打开阀门开关将废水经过凯氏定氮蒸馏装置再次脱氮脱氨，保障脱氮脱氨率均达到99.9％。收集二氧化碳容器和储水罐为密封设备。

实施例1

(1)取1.5克纯度的单一稀土氧化物经酸溶，通过pH-3C酸度计测定酸度过高，用1M HO340ML加热至80度，一个小时候脱酸停止。

(2)以体积单位为参照，稀土溶液和碳酸氢铵以10：1的比例进行混合搅拌，每隔五分钟向稀土溶液内滴加碳酸氢铵。

(3)产生大量二氧化碳气泡时，收集二氧化碳气泡，在二氧化碳收集管内加入相应的过氧化钙，反应生成水和氧气。

(4)再次使用碳酸氢铵沉淀稀土，pH值由降低到上升，当pH值为7.0-8.0时，晶型晶核形成的速度快。

(5)沉淀经过脱水，洗涤15分钟得到碳酸稀土。

(6)回收洗涤过留下的废水，放置在密封容器内加入固体氢氧化钠，通过抽气泵将释放出来的氨气抽放到氨气储气罐内。

(7)被释放完氨气的废水倒入好氧池30分钟，内部回流混合液，原水中的有机基质及回流污泥进入厌氧池60分钟后测定废水脱氮已经达到93％。

(8)打开阀门开关将废水经过3分钟的凯氏定氮蒸馏装置再次脱氮脱氨，检测脱氮率达到了99.9％。

(9)AMBR膜生物反应器过滤水中杂质以后即可环保循环的使用。

本实施例只是本发明示例的实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选方案，而并不具有限制性的意义，凡是依本发明所作的等效变化与修改，都在本发明权利要求书的范围保护范围内。

Claims (1)

1.一种不产生氨氮废水的碳酸稀土制备方法，其特征在于以下步骤：

(1)准备稀土溶液，通过pH-3C酸度计测定酸度，酸度过高则将稀土料液放置到加热容器里，在通风的条件下进行加热，稀土料液的脱干水分达到50％，确保多余的酸已经蒸发完即停止加热；

(2)将脱好酸的稀土溶液盛放到特制的搅拌容器内，加入碳酸氢铵做沉淀剂；

(3)收集排出的二氧化碳，在二氧化碳的容器里面加入过氧化钙，消除二氧化碳气泡，并释放出氧气和生成水，所述收集二氧化碳容器和储水罐为密封设备；

(4)再次用碳酸氢铵做沉淀剂，保持温度在25℃±1℃下进行，至清液pH值为7.0-8.0，经过脱水工序，洗涤得到碳酸稀土；

(5)将氨氮废水装置到储水罐内，加入固体氢氧化钠，通过抽气泵将氨气存放到氨气存放罐内；

(6)经过排除氨气的废水先投放到好氧池，通过pH值测量计测定废水的pH值，当废水碱度不足时，即投石灰，维持pH值在7.5以上，水温不低于15℃；

(7)经过好氧池以后再经过厌氧池，原水中的有机基质及回流污泥进入到厌氧池，进行反硝化脱氮，维持水温在20-40℃为宜，pH值控制在7.0-8.0，所述厌氧池通过连接管连接凯氏定氮蒸馏装置，所述连接管设有阀门开关；

(8)经过脱氨和脱氮的废水通过AMBR膜生物反应器再次环保的得到循环利用。