CN105645490A - 一种稀土加工废水处理装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业废水处理领域，一种稀土加工废水处理装置，包括一效蒸发器、一效分离罐、二效蒸发器、二效分离罐、三效蒸发器和三效分离罐；一效蒸发器与一效分离罐之间、二效蒸发器与二效分离罐之间以及三效蒸发器与三效分离罐之间通过循环泵连通；一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器上均设置有蒸汽入口和冷凝水出口，一效分离罐、二效分离罐和三效分离罐依次连接，其上设置有蒸汽出口；二效蒸发器蒸汽入口与一效分离罐蒸汽出口连接，三效蒸发器蒸汽入口与二效分离罐蒸汽出口连接，三效分离罐蒸汽出口连接有第一预热器，一效蒸发器蒸汽入口连接有蒸汽源；二效蒸发器和三效蒸发器的冷凝水出口连接有第二预热器；浓缩液出口连接有固液分离器。

Description

一种稀土加工废水处理装置及工艺

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种稀土加工废处理装置及工艺。

背景技术

稀土废料回收稀土元素经过氧化焙烧、粉磨、酸溶、萃取、沉淀、灼烧、电解得到稀土金属。萃取分离是生产高纯稀土化合物和金属的主要方法，草酸沉淀或碳铵沉淀制取草酸稀土或碳酸稀土。在整个钕铁硼废料回收稀土的过程中，产生的主要废水是皂化废水、草酸沉淀酸性废水、碳酸盐沉淀废水。

其中草酸沉淀酸性废水中酸性强。原有此类无水处理方法是用碳粉及药物来中和达到pH值要求，通过板块压滤、澄清后再排放。此类方法产生石灰渣，企业在连续性生产过程中会生产大量的石灰渣，使企业堆放的容积率越来越多，逐步制约了企业的发展，而且此类处理方法成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在现有技术中稀土加工废水处理过程中产生大量石灰渣的缺陷，提供一种稀土加工废处理装置及工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稀土加工废水处理装置，包括一效蒸发器、一效分离罐、二效蒸发器、二效分离罐、三效蒸发器和三效分离罐；所述一效蒸发器与一效分离罐之间、二效蒸发器与二效分离罐之间以及三效蒸发器与三效分离罐之间通过循环泵连通；所述的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器上均设置有蒸汽入口和冷凝水出口，所述的一效分离罐、二效分离罐和三效分离罐依次连接，且其上均设置有蒸汽出口；所述二效蒸发器蒸汽入口与所述一效分离罐蒸汽出口连接，所述三效蒸发器蒸汽入口与所述二效分离罐蒸汽出口连接，所述三效分离罐蒸汽出口连接有第一预热器，所述一效蒸发器蒸汽入口连接有蒸汽源；所述二效蒸发器和三效蒸发器的冷凝水出口连接有第二预热器，废水经第一预热器和第二预热器由物料入口进入三效分离罐；所述一效分离罐底部还设置有浓缩液出口；所述第二预热器设置有盐酸出口，所述浓缩液出口连接有固液分离器。

作为优选，为进一步对废水原料进行预热，所述的一效蒸发器的冷凝水出口连接有第三预热器，所述物料经所述第一预热器、第三预热器和第二预热器由物料入口进入三效分离罐。

作为优选，为充分利用生蒸汽产生的冷凝水的的温度，重新利用，所述的第三预热器冷凝水出口与蒸汽发生器连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口连接所述蒸汽源。

作为优选，为对第一预热器形成的冷凝水进行收集，所述的第一预热器上设置有冷凝水出口，所述冷凝水口连接有储水槽，所述的储水槽连接有真空泵机组。利用真空泵机组能够对一效蒸发器和一效分离罐内产生真空，降低一效蒸发器和一效分离罐内废水的沸点，有利于低温蒸发。

利用上述的稀土加工废水处理装置进行稀土加工废水处理的工艺，流程如下：

(1)稀土加工废水经第一预热器、第二预热器进入三效分离罐中，并在三效分离罐和三效蒸发器之间循环，形成一个循环蒸发系统，当废水经过循环加热至蒸发温度后，在三效分离罐中完成气液分离，其中形成的二次蒸汽经蒸汽出口进入第一预热器，浓缩液排入二效分离罐；

(2)二效分离罐内废水在二效分离罐和二效蒸发器之间循环，形成循环蒸发系统，当废水经循环加热至蒸发温度后，在二效分离罐中完成气液分离，形成的二次蒸汽经蒸汽出口进入三效蒸发器，浓缩液排入一效分离罐；

(3)一效分离罐内废水在一效分离罐和一效蒸发器之间循环，形成循环蒸发系统，蒸汽源的生蒸汽经蒸汽入口进入一效蒸发器，当废水经循环加热至蒸发温度后，在一效分离罐中完成气液分离器，形成二次蒸汽经蒸汽出口排入二效蒸发器，浓缩液晶固液分离器固液分离，制得草酸；

(4)二效蒸发器和三效蒸发器内形成的冷凝水经第二预热器对其内废水进行加热，冷凝水最终经第二预热器的盐酸出口排出进行盐酸收集。

进一步地，一效蒸发器内的冷凝水经第三预热器，对废水进行加热。

作为优选，所述第三预热器冷凝水出口进入蒸汽发生器重新形成蒸汽。

进一步地，所述三效蒸发器内气压为0.06MPa～0.08MPa。

作为优选，所述的一效蒸发器内温度为95～100℃，所述二效蒸发器内温度为80～90℃，所述三效蒸发器内温度为60～70℃

有益效果：本申请中充分考虑盐酸和草酸性质，采用三效蒸发分离装置从稀土加工废水中分离、回收盐酸和草酸，使得废水中盐酸和草酸能够重新利用，避免产生大量石灰渣；三效蒸发分离系统能够充分利用二次蒸汽，能源利用率高，避免能源浪费，节约企业成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是稀土加工废水处理装置结构示意图。

其中:1.一效蒸发器，2.一效分离罐，3.二效蒸发器，4.二效分离罐，5.三效蒸发器，6.三效分离罐，7.第一预热器，8.第二预热器，9.第三预热器，10.蒸汽源，11.固液分离器，12.盐酸收集管，13.循环泵，14.储水槽，15.正空泵机组。另外，虚线代表蒸汽路线，包括生蒸汽路线和二次蒸汽路线；双点划线表示冷凝水路线；实现代表废水或浓缩液路线。

具体实施方式

实施例

如图1所示，一种稀土加工废水处理装置，包括一效蒸发器1、一效分离罐2、二效蒸发器3、二效分离罐4、三效蒸发器5和三效分离罐6；所述一效蒸发器1与一效分离罐2之间、二效蒸发器3与二效分离罐4之间以及三效蒸发器5与三效分离罐6之间通过循环泵13连通；所述的一效蒸发器1、二效蒸发器3和三效蒸发器5上均设置有蒸汽入口和冷凝水出口，所述的一效分离罐2、二效分离罐4和三效分离罐6依次连接，且其上均设置有蒸汽出口；所述二效蒸发器3蒸汽入口与所述一效分离罐2蒸汽出口连接，所述三效蒸发器5蒸汽入口与所述二效分离罐4蒸汽出口连接，所述三效分离罐6蒸汽出口连接有第一预热器7，所述一效蒸发器1蒸汽入口连接有蒸汽源10；所述二效蒸发器3和三效蒸发器5的冷凝水出口连接有第二预热器8，所述的一效蒸发器1的冷凝水出口连接有第三预热器9，所述物料经所述第一预热器7、第三预热器9和第二预热器8由物料入口进入三效分离罐6；所述一效分离罐2底部还设置有浓缩液出口；所述第二预热器8设置有盐酸出口，所述浓缩液出口连接有固液分离器11。

所述的第一预热器7上设置有冷凝水出口，所述冷凝水口连接有储水槽14，所述的储水槽14连接有真空泵机组15。所述的第三预热器9冷凝水出口与蒸汽发生器连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口连接所述蒸汽源10。

利用上述稀土加工废水处理装置进行稀土加工废水处理的工艺，流程如下

(1)稀土加工废水经第一预热器7、第三预热器9和第二预热器8进入三效分离罐6中，并在三效分离罐6和三效蒸发器5之间循环，形成一个循环蒸发系统，当废水经过循环加热至蒸发温度后，在三效分离罐6中完成气液分离，其中形成的二次蒸汽经蒸汽出口进入第一预热器7，浓缩液排入二效分离罐4；控制所述三效蒸发器5内气压为0.06MPa～0.08MPa，三效蒸发器5内温度为60～70℃；

(2)二效分离罐4内废水在二效分离罐4和二效蒸发器3之间循环，控制所述二效蒸发器3内温度为80～90℃，形成循环蒸发系统，当废水经循环加热至蒸发温度后，在二效分离罐4中完成气液分离，形成的二次蒸汽经蒸汽出口进入三效蒸发器5，浓缩液排入一效分离罐2；

(3)一效分离罐2内废水在一效分离罐2和一效蒸发器1之间循环，控制一效蒸发器1内温度为95～100℃，形成循环蒸发系统，蒸汽源10的生蒸汽经蒸汽入口进入一效蒸发器1，当废水经循环加热至蒸发温度后，在一效分离罐2中完成气液分离器，形成二次蒸汽经蒸汽出口排入二效蒸发器3，浓缩液晶固液分离器11固液分离，制得草酸；一效蒸发器1内的冷凝水经第三预热器9，对废水进行加热，所述第三预热器9冷凝水出口进入蒸汽发生器重新形成蒸汽；

(4)二效蒸发器3和三效蒸发器5内形成的冷凝水经第二预热器8对其内废水进行加热，冷凝水最终经第二预热器8的盐酸出口排出，进入盐酸收集罐12进行盐酸收集。

其中三效分离罐6中的废水含水量大，因此需要低温将水分蒸出，而二效分离罐4和一效分离罐2中废水中含水量小，蒸汽中含有较多的盐酸，因此将其冷凝水收集作为盐酸回收，一效分离罐2中为草酸的饱和溶液，经固液分离器11分离得到草酸固体结晶，母液返回蒸发器循环系统继续蒸发循环。由于稀土加工废水酸性大，因此各设备装置和管道等均采用耐腐蚀非金属材质的石墨内衬。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种稀土加工废水处理装置，其特征在于：包括一效蒸发器(1)、一效分离罐(2)、二效蒸发器(3)、二效分离罐(4)、三效蒸发器(5)和三效分离罐(6)；所述一效蒸发器(1)与一效分离罐(2)之间、二效蒸发器(3)与二效分离罐(4)之间以及三效蒸发器(5)与三效分离罐(6)之间通过循环泵(13)连通；所述的一效蒸发器(1)、二效蒸发器(3)和三效蒸发器(5)上均设置有蒸汽入口和冷凝水出口，所述的一效分离罐(2)、二效分离罐(4)和三效分离罐(6)依次连接，且其上均设置有蒸汽出口；所述二效蒸发器(3)蒸汽入口与所述一效分离罐(2)蒸汽出口连接，所述三效蒸发器(5)蒸汽入口与所述二效分离罐(4)蒸汽出口连接，所述三效分离罐(6)蒸汽出口连接有第一预热器(7)，所述一效蒸发器(1)蒸汽入口连接有蒸汽源(10)；所述二效蒸发器(3)和三效蒸发器(5)的冷凝水出口连接有第二预热器(8)，废水经第一预热器(7)和第二预热器(8)由物料入口进入三效分离罐(6)；所述一效分离罐(2)底部还设置有浓缩液出口；所述第二预热器(8)设置有盐酸出口，所述浓缩液出口连接有固液分离器(11)。

2.根据权利要求1所述的稀土加工废水处理装置，其特征在于：所述的一效蒸发器(1)的冷凝水出口连接有第三预热器(9)，所述物料经所述第一预热器(7)、第三预热器(9)和第二预热器(8)由物料入口进入三效分离罐(6)。

3.根据权利要求2所述的稀土加工废水处理装置，其特征在于：所述的第三预热器(9)冷凝水出口与蒸汽发生器连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口连接所述蒸汽源(10)。

4.根据权利要求1所述的稀土加工废水处理装置，其特征在于：所述的第一预热器(7)上设置有冷凝水出口，所述冷凝水口连接有储水槽(14)，所述的储水槽(14)连接有真空泵机组(15)。

5.利用权利要求1～4任一项所述的稀土加工废水处理装置进行稀土加工废水处理的工艺，其特征在于：

(1)稀土加工废水经第一预热器(7)、第二预热器(8)进入三效分离罐(6)中，并在三效分离罐(6)和三效蒸发器(5)之间循环，形成一个循环蒸发系统，当废水经过循环加热至蒸发温度后，在三效分离罐(6)中完成气液分离，其中形成的二次蒸汽经蒸汽出口进入第一预热器(7)，浓缩液排入二效分离罐(4)；

(2)二效分离罐(4)内废水在二效分离罐(4)和二效蒸发器(3)之间循环，形成循环蒸发系统，当废水经循环加热至蒸发温度后，在二效分离罐(4)中完成气液分离，形成的二次蒸汽经蒸汽出口进入三效蒸发器(5)，浓缩液排入一效分离罐(2)；

(3)一效分离罐(2)内废水在一效分离罐(2)和一效蒸发器(1)之间循环，形成循环蒸发系统，蒸汽源(10)的生蒸汽经蒸汽入口进入一效蒸发器(1)，当废水经循环加热至蒸发温度后，在一效分离罐(2)中完成气液分离器，形成二次蒸汽经蒸汽出口排入二效蒸发器(3)，浓缩液晶固液分离器(11)固液分离，制得草酸；

(4)二效蒸发器(3)和三效蒸发器(5)内形成的冷凝水经第二预热器(8)对其内废水进行加热，冷凝水最终经第二预热器(8)的盐酸出口排出进行盐酸收集。

6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：一效蒸发器(1)内的冷凝水经第三预热器(9)，对废水进行加热。

7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于：所述第三预热器(9)冷凝水出口进入蒸汽发生器重新形成蒸汽。

8.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：所述三效蒸发器(5)内气压为0.06MPa～0.08MPa。

9.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：所述的一效蒸发器(1)内温度为95～100℃，所述二效蒸发器(3)内温度为80～90℃，所述三效蒸发器(5)内温度为60～70℃。