CN104862506A - 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法 - Google Patents

离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104862506A
CN104862506A CN201510304633.6A CN201510304633A CN104862506A CN 104862506 A CN104862506 A CN 104862506A CN 201510304633 A CN201510304633 A CN 201510304633A CN 104862506 A CN104862506 A CN 104862506A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
radioelement
heavy metal
mishmetal
ionic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510304633.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张选旭
陈冬英
杨新华
陈淑梅
周洁英
洪侃
伍莺
赖兰萍
陈后兴
赖耀斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GANZHOU NONFERROUS METALLURGICAL INSTITUTE
Original Assignee
GANZHOU NONFERROUS METALLURGICAL INSTITUTE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GANZHOU NONFERROUS METALLURGICAL INSTITUTE filed Critical GANZHOU NONFERROUS METALLURGICAL INSTITUTE
Priority to CN201510304633.6A priority Critical patent/CN104862506A/zh
Publication of CN104862506A publication Critical patent/CN104862506A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的方法，其特征在于，酸分解离子型混合稀土，形成离子型混合稀土料液；用无氨皂化有机萃取剂与离子型混合稀土料液进行萃取分离，其中，重金属、放射性元素被萃入有机相，除杂后的稀土料液在水相；将负载有机相进行反萃，使负载有机相中的重金属、放射性元素等杂质和萃取的少量稀土全部反萃下来；反萃液中的重金属、放射性元素通过添加重金属、钍、铀去除剂去除，使除杂废水达标排放。本发明从源头就降低重金属、放射性元素含量，从而省去后续的污水重金属、放射性元素处理工序，从而降低污水处理成本，同时使污水达标排放。

Description

离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法
技术领域
本发明涉及一种离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法与系统，用于处理南方离子型混合稀土料液，是一种新型的去除重金属、放射性元素(例如钍、铀)的方法，属于湿法冶金领域。
术语“无氨皂化有机萃取剂”是指采用“碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙、氢氧化钠、氧化镁”中的一种或几种代替传统的“氨水”皂化有机相，形成的有机萃取剂。术语“重金属、放射性(钍、铀)去除剂”是指：硫酸亚铁、氯化亚铁、硫化钠、石灰、絮凝剂PAM中的一种或几种。
背景技术
在现有技术中，离子型混合稀土料液制备工艺包括：采用盐酸溶解、水解除杂、水解渣重溶回收稀土，该工艺操作繁杂、过滤困难、稀土直收率低。
尤其是，重金属(例如镉、铅、砷、铬、六价铬)、放射性元素(例如钍、铀)等杂质去除不完全，随同稀土料液一同进入萃取体系，一方面直接影响各种产品的质量，对产品的后续加工十分不利；另一方面导致萃取、沉淀车间废水排放口的治理成本增加。
在生产实践中，1个体积的稀土料液，经过整个生产流程，到最后会产生10倍体积以上的废水。现有技术中，重金属、放射性元素的去除操作主要集中在工艺流程最后的污水处理阶段。因此，从终端污水中去除重金属、放射性元素的处理量极大，治污成本非常高。
形成的一种现有技术的偏见是，生产污染是必然的，最后尽量处理一下以示重视环保。从来没有人打破常规，考虑如何从稀土料液的源头中就去除重金属、放射性元素，从而实现绿色的、环境友好性的生产。
发明内容
本发明目的是提供一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的方法与系统，其以从源头就降低重金属、放射性元素含量，从而省去后续的污水重金属、放射性元素处理工序，从而降低污水处理成本，同时使污水达标排放，工艺流程简单，废水治理成本低，可实现稀土分离的高效、清洁、绿色生产。该方法是采用有机萃取剂萃取离子型混合稀土料液中的重金属和放射性元素，使重金属、放射性元素与混合稀土料液分离。
为此，根据本发明的一个方面，提供了一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的方法，其特征在于，酸分解离子型混合稀土，形成离子型混合稀土料液；用无氨皂化有机萃取剂与离子型混合稀土料液进行萃取分离，其中，重金属、放射性元素被萃入有机相，除杂后的稀土料液在水相；将负载有机相进行反萃，使负载有机相中的重金属、放射性元素等杂质和萃取的少量稀土全部反萃下来；反萃液中的重金属、放射性元素通过添加重金属、钍、铀去除剂去除，使除杂废水达标排放。
优选地，所述重金属为镉、铅、砷、铬和/或六价铬；而所述放射性元素为钍和/或铀。
优选地，用盐酸分解离子型混合稀土；混合稀土料液酸度0.05～0.50mol/L；和/或，稀土浓度0.8～1.6mol/L。
优选地，在萃取槽中对离子型混合稀土料液进行萃取分离；有机萃取剂无氨皂化度0.05～0.5mol/L；相比为(1～4):1；混合时间10～20分钟；澄清时间10～15分钟；萃取槽级数为20～40级；和/或，料液处理量75～85kg/d。
优选地，负载有机相直接用草酸溶液进行反萃。
优选地，草酸稀土通过灼烧生成氧化稀土后，再反馈至离子型混合稀土进行分解，从而返回到混合稀土料液中。
优选地，除重金属的pH值为8～9，除放射性元素的pH值为10～11。
根据本发明的另外一个方面，提供了一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的系统，其特征在于，该系统包括：
离子型混合稀土分解装置，其具有分解剂添加器、离子型混合稀土料液出口；
至少一级萃取槽，第一级萃取槽设有设有离子型混合稀土料液入口、无氨皂化有机萃取剂添加器，最后一级萃取槽设有重金属、放射性元素负载有机相出口和除杂后的稀土料液水相出口；
反萃装置，其设有负载有机相入口、负载有机相入口、反萃液出口、反萃剂稀土出口；
重金属、放射性元素去除装置，其设有反萃液入口、重金属和放射性元素去除剂添加口、以及除杂废水排放口。
优选地，离子型混合稀土分解装置还设有混合稀土料液酸度控制器，稀土浓度控制器。
优选地，混合稀土料液酸度控制器为0.05～0.50mol/L的控制器，稀土浓度为0.8～1.6mol/L控制器的控制器。
优选地，萃取槽还包括有机萃取剂无氨皂化度控制器；相比控制器；混合时间控制器；澄清时间控制器；料液处理量控制器。
优选地，有机萃取剂无氨皂化度控制器为0.05～0.5mol/L的控制器；相比控制器为(1～4):1的控制器；混合时间控制器为10～20分钟的控制器；澄清时间控制器为10～15分钟的控制器；料液处理量控制器为75～85kg/d的控制器。
优选地，分解剂添加器为盐酸添加器。
优选地，负载有机相入口为草酸溶液入口。
优选地，反萃剂稀土出口为草酸稀土出口。
优选地，设有除重金属的pH值为8～9的控制器，除放射性元素的pH值为10～11的控制器。
优选地，草酸稀土出口与灼烧炉连通；灼烧炉与离子型混合稀土分解装置连通。
根据本发明，采用有机萃取剂萃取混合稀土料液中的重金属、放射性元素(钍、铀)，使重金属、放射性元素(钍、铀)与混合稀土料液分离，从而去除混合稀土料液中的重金属、放射性元素(钍、铀)。然后，将负载有机相直接用草酸溶液进行反萃，使负载有机相中的重金属、放射性元素(钍、铀)等杂质和萃取的少量稀土全部反萃下来。其中，草酸稀土通过灼烧生成氧化稀土，之后，再用盐酸分解返回到混合稀土料液中；反萃液中的重金属、放射性元素(钍、铀)通过添加重金属、钍、铀去除剂，使除杂废水达到《稀土工业污染物排放标准》。
本发明采用萃取剂从离子型混合稀土料液中萃取重金属、放射性元素(钍、铀)的工艺原理如下:nH2A2(O)+Men+→Me(HA2)n+nH+
试验证明，本发明采用有机萃取去除离子型混合稀土料液中重金属、放射性元素(钍、铀)的方法，不仅能够有效地降低离子型混合稀土料液中杂质的含量，还可以充分利用草酸沉淀稀土工艺过程的余酸，简化后续除杂工序，降低废水的处理成本。经萃取除杂后制备的混合稀土料液，混合稀土收率大于98.5％。该方法工艺和设备简单，重金属、放射性元素(钍、铀)去除率高，成本低，可操作性强，易于工业规模生产。
根据本发明，从离子型混合稀土料液中去除重金属、放射性元素(钍、铀)，即从源头上保证清洁、绿色生产，而不是生产流程的最后才解决污染问题，工艺流程简单，废水治理成本低，实现了稀土分离的高效、清洁、绿色生产。
本发明的技术方案不容易想到。现有技术中，重金属、放射性元素去除操作主要集中在污水处理领域，即污水末端，还没有人提出从稀土料液中去除重金属、放射性元素。本发明从源头(稀土料液)去除重金属、放射性元素，后续流程不再引入重金属、放射性元素，体现了源头治污的理念。因此，从稀土料液中去除重金属、放射性元素，会比从终端污水中去除重金属、放射性元素的处理量少很多，省去终端污水处理重金属、放射性元素工序，节约大量的治污成本，显著地提高了企业的经济效益。
即使想到了本发明的原理，也需要克服一些技术上的困难、克服技术上的障碍，才能真正实现本发明的目的。需要付出创造性的劳动才能确定优化组合的多个参数匹配，而不是通过有限次的试验就能够得到的。
附图说明
图1是根据本发明的离子型混合稀土料液去除重金属、放射性元素(钍、铀)的工艺流程图。
图2是根据本发明的离子型混合稀土料液去除重金属、放射性元素(钍、铀)的系统结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的系统，包括：离子型混合稀土分解装置10，其具有分解剂添加器11、离子型混合稀土料液出口14；至少一级萃取槽20，第一级萃取槽设有离子型混合稀土料液入口21、无氨皂化有机萃取剂添加器22，最后一级萃取槽设有重金属、放射性元素负载有机相出口23和除杂后的稀土料液水相出口24；反萃装置30，其设有负载有机相入口31、反萃剂入口32、反萃液出口33、反萃剂稀土出口34；重金属、放射性元素去除装置40，其设有反萃液入口41、重金属和放射性元素去除剂添加口42、以及除杂废水排放口43。
离子型混合稀土分解装置10还设有混合稀土料液酸度为0.05～0.50mol/L的控制器12，稀土浓度为0.8～1.6mol/L的控制器13；
萃取槽20包括有机萃取剂无氨皂化度为0.05～0.5mol/L的控制器25；相比为(1～4):1的控制器26；混合时间为10～20分钟的控制器27；澄清时间为10～15分钟的控制器28；料液处理量为75～85kg/d的控制器29；
分解剂添加器11为盐酸添加器；
负载有机相入口31为草酸溶液入口；反萃剂稀土出口34为草酸稀土出口；
重金属、放射性元素去除装置40设有除重金属的pH值为8～9的控制器45，除放射性元素的pH值为10～11的控制器46。
草酸稀土出口34与灼烧炉50连通；灼烧炉50与离子型混合稀土分解装置10连通。
实施本发明的步骤如下：a)用盐酸分解离子型混合稀土，混合稀土料液酸度0.05～0.50mol/L，稀土浓度0.8～1.6mol/L；b)在萃取槽中用无氨皂化有机萃取剂与离子型混合稀土料液进行萃取分离，其中，重金属、放射性元素(钍、铀)被萃入有机相，除杂后的稀土料液在水相；c)将负载有机相直接用草酸溶液进行反萃，将负载有机相中的重金属、放射性元素(钍、铀)等杂质和萃取的少量稀土全部反萃下来。其中，草酸稀土通过灼烧生成氧化稀土，之后，再用盐酸分解返回到混合稀土料液中；反萃液中的重金属、放射性元素(钍、铀)通过添加重金属、放射性(钍、铀)去除剂去除，除重金属pH为8～9，除放射性(钍、铀)pH为10～11。
实施例：盐酸分解离子型混合稀土料液酸度0.05～0.5mol/L，稀土料液浓度0.8～1.6mol/L；有机萃取剂无氨皂化度0.05～0.5mol/L；相比为(1～4):1，混合时间10～20分钟，澄清时间10～15分钟；萃取槽级数20～40级，萃取槽混合室体积为5L；料液处理量75～85kg/d。
除杂后离子型混合稀土料液浓度REO为0.8～1.6mol/L，放射性元素钍、铀总量<0.5mg/L；重金属元素:总镉<0.25mg/L，总铅<1.0mg/L，总砷<0.5mg/L，总铬<4.0mg/L，六价铬<0.5mg/L。
除杂废水车间排放口达到《稀土工业污染物排放标准》:钍、铀总量<0.1mg/L，总镉<0.05mg/L，总铅<0.2mg/L，总砷<0.1mg/L，总铬<0.8mg/L，六价铬<0.1mg/L。

Claims (10)

1.一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的方法，其特征在于，酸分解离子型混合稀土，形成离子型混合稀土料液；用无氨皂化有机萃取剂与离子型混合稀土料液进行萃取分离，其中，重金属、放射性元素被萃入有机相，除杂后的稀土料液在水相；将负载有机相进行反萃，使负载有机相中的重金属、放射性元素等杂质和萃取的少量稀土全部反萃下来；反萃液中的重金属、放射性元素通过添加重金属、钍、铀去除剂去除，使除杂废水达标排放。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重金属为镉、铅、砷、铬和/或六价铬；而所述放射性元素为钍和/或铀。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用盐酸分解离子型混合稀土；混合稀土料液酸度0.05～0.50mol/L；稀土浓度0.8～1.6mol/L。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在萃取槽中对离子型混合稀土料液进行萃取分离；有机萃取剂无氨皂化度0.05～0.5mol/L；相比为(1～4):1；混合时间10～20分钟；澄清时间10～15分钟；萃取槽级数为20～40级。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，负载有机相直接用草酸溶液进行反萃。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，草酸稀土通过灼烧生成氧化稀土后，再进行酸分解，返回到混合稀土料液中。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，除重金属的pH值为8～9，除放射性元素的pH值为10～11。
8.一种从离子型混合稀土料液中去除重金属和放射性元素的系统，其特征在于，该系统包括：离子型混合稀土分解装置，其具有分解剂添加器、离子型混合稀土料液出口；至少一级萃取槽，第一级萃取槽设有无氨皂化有机萃取剂添加器，最后一级萃取槽设有重金属、放射性元素负载有机相出口和除杂后的稀土料液水相出口；反萃装置，其设有负载有机相入口、反萃液出口、反萃剂稀土出口；重金属、放射性元素去除装置，其设有反萃液入口、重金属和放射性元素去除剂添加口、以及除杂废水排放口。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还设有混合稀土料液酸度为0.05～0.50mol/L的控制器，稀土浓度为0.8～1.6mol/L的控制器；有机萃取剂无氨皂化度为0.05～0.5mol/L的控制器；相比为(1～4):1的控制器；混合时间为10～20分钟的控制器；澄清时间为10～15分钟的控制器；分解剂添加器为盐酸添加器；负载有机相入口为草酸溶液入口；反萃剂稀土出口为草酸稀土出口；和/或，设有除重金属的pH值为8～9的控制器，除放射性元素的pH值为10～11的控制器。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，草酸稀土出口与灼烧炉连通；灼烧炉与离子型混合稀土分解装置连通。
CN201510304633.6A 2015-06-04 2015-06-04 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法 Pending CN104862506A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510304633.6A CN104862506A (zh) 2015-06-04 2015-06-04 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510304633.6A CN104862506A (zh) 2015-06-04 2015-06-04 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104862506A true CN104862506A (zh) 2015-08-26

Family

ID=53908669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510304633.6A Pending CN104862506A (zh) 2015-06-04 2015-06-04 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104862506A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106222419A (zh) * 2016-08-16 2016-12-14 南京格洛特环境工程股份有限公司 稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺
CN109868645A (zh) * 2019-02-10 2019-06-11 宜兴新乐祺纺织印染有限公司 一种低辐射可释放负氧离子抗菌的棉类面料用表面涂层及其制备方法、使用方法
CN113897502A (zh) * 2021-09-26 2022-01-07 广州建丰五矿稀土有限公司 一种稀土料液去除放射性元素的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87101822A (zh) * 1987-03-07 1988-09-21 赣州有色冶金研究所 中钇富铕离子型稀土矿稀土全分离工艺
US6270737B1 (en) * 1999-12-07 2001-08-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Extraction processes and solvents for recovery of cesium, strontium, rare earth elements, technetium and actinides from liquid radioactive waste
CN1667139A (zh) * 2004-03-08 2005-09-14 中国有色工程设计研究总院 一种混合型稀土精矿分解方法
CN102943183A (zh) * 2012-12-04 2013-02-27 广州有色金属研究院 一种从南方离子型稀土浸出液中萃取铀和钍的方法
CN103243220A (zh) * 2013-05-14 2013-08-14 中国科学院长春应用化学研究所 一种熔盐氯化渣的处理方法
WO2013173855A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Magdalena Royalty Corp A process of ferric leaching of metal ores and concentrates
JP2014194056A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Hitachi Metals Ltd 希土類金属回収装置および希土類金属回収方法
CN104328290A (zh) * 2013-07-22 2015-02-04 北京有色金属研究总院 一种离子型稀土精矿酸浸工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87101822A (zh) * 1987-03-07 1988-09-21 赣州有色冶金研究所 中钇富铕离子型稀土矿稀土全分离工艺
US6270737B1 (en) * 1999-12-07 2001-08-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Extraction processes and solvents for recovery of cesium, strontium, rare earth elements, technetium and actinides from liquid radioactive waste
CN1667139A (zh) * 2004-03-08 2005-09-14 中国有色工程设计研究总院 一种混合型稀土精矿分解方法
WO2013173855A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Magdalena Royalty Corp A process of ferric leaching of metal ores and concentrates
CN102943183A (zh) * 2012-12-04 2013-02-27 广州有色金属研究院 一种从南方离子型稀土浸出液中萃取铀和钍的方法
JP2014194056A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Hitachi Metals Ltd 希土類金属回収装置および希土類金属回収方法
CN103243220A (zh) * 2013-05-14 2013-08-14 中国科学院长春应用化学研究所 一种熔盐氯化渣的处理方法
CN104328290A (zh) * 2013-07-22 2015-02-04 北京有色金属研究总院 一种离子型稀土精矿酸浸工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106222419A (zh) * 2016-08-16 2016-12-14 南京格洛特环境工程股份有限公司 稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺
CN109868645A (zh) * 2019-02-10 2019-06-11 宜兴新乐祺纺织印染有限公司 一种低辐射可释放负氧离子抗菌的棉类面料用表面涂层及其制备方法、使用方法
CN113897502A (zh) * 2021-09-26 2022-01-07 广州建丰五矿稀土有限公司 一种稀土料液去除放射性元素的方法
CN113897502B (zh) * 2021-09-26 2024-03-08 广州建丰稀土有限公司 一种稀土料液去除放射性元素的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110093506B (zh) 含锗锌浸出渣中有价金属高效提取及其减量化处理方法
CN103397213B (zh) 包头稀土矿混合碱焙烧法分解提取稀土方法
CN101979336B (zh) 一种处理稀土分离厂废水同时回收稀土的方法
CN102766765B (zh) 氧化锌粉回收利用方法
CN105087964B (zh) 一种从稀土萃取皂化废水中去除铅同时回收稀土的工艺
CN101392332B (zh) 一种硫酸稀土焙烧矿直接转化提取稀土清洁化生产工艺
CN106906365A (zh) 稀土氧化物生产废水处理及稀土再回收工艺
CN104310690B (zh) 金属硝酸、氢氟酸酸洗废液的再生和金属元素的回收工艺
CN101985692A (zh) 钨冶炼废水中砷的清除和钨的回收方法
CN103288248A (zh) 稀土冶炼分离废水联合处理方法
CA3146841A1 (en) Systems and processes for recovery of high-grade rare earth concentrate from acid mine drainage
CN104862506A (zh) 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除方法
Innocenzi et al. Rare earths from secondary sources: profitability study
CN104310649B (zh) 不锈钢硫酸酸洗废液金属元素的回收工艺
CN103215451B (zh) 一种离子型稀土冶炼酸溶渣中稀土元素回收的方法
CN204874697U (zh) 离子型混合稀土料液中重金属和放射性元素的去除系统
CN102031371B (zh) 一种从湿法炼锌系统中富集锗的方法
CN105668888A (zh) 低品位混合稀土精矿化选及化选废水资源综合回收的方法
CN103539242A (zh) 一种降低稀土工业废水中钙含量的方法
CN103911518B (zh) 一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的方法
CN104060093B (zh) 一种废水中和石膏渣的处理方法
CN110229964B (zh) 一种提取飞灰中铷的方法
CN103864237A (zh) 一种利用金属去除含汞废水的处理方法
CN110079682A (zh) 一种制备高品位次氧化锌的方法
CN115403061A (zh) 一种高纯氯化钙及其浓缩方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150826