稀土湿法冶金废水处理

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1、稀土湿法冶金废水处理许延辉段丽萍（1.包头稀土研究院，内蒙古包头014010；2.内蒙古科技大学，内蒙古包头014010）摘要：对稀土矿物氟碳铈矿、独居石和氟碳铈矿的混合矿湿法冶金分解和分离过程中所产生的废水进行了分类。综述了不同的冶金工艺所采用的废水处理方法，认为对稀土冶金废水的处理应注意分类治理，回收副产品；以废治废，降低成本，提高废水回用率；开展清洁冶金工艺研究，从源头解决污染问题。关键词：稀土；氟碳铈矿；独居石；湿法冶金；废水处理稀土湿法冶金过程中的废水污染问题受到各方面的关注。我国稀土湿法

2、冶金的原料主要是氟碳铈矿、氟碳铈矿和独居石的混合矿（以下简称混合稀土精矿）及广东、江西等地的离子吸附型稀土矿。离子吸附型稀土矿采用原地浸矿、碳铰沉淀工艺制备碳酸稀土产品，氟碳铈矿主要采用氧化焙烧工艺分解，而混合稀土精矿主要采用浓硫酸高温焙烧分解（以下简称酸法分解工艺）和液碱法分解两种工艺制备碳酸稀土和氯化稀土初级产品，然后由初级产品再通过萃取分离生产不同纯度的单一稀土产品。本文对稀土矿物的3种分解工艺及萃取分离制备单一稀土工艺等湿法冶金过程中的废水分类及研究现状作简单综述。1稀土湿法冶金过程废水的分

3、类1.1混合稀土精矿的分解1.1.1酸法分解工艺混合稀土精矿浓硫酸高温焙烧分解工艺是以混合稀土精矿为原料的稀土企业的主体分解工－艺。该工艺在冶金过程中产生酸性废水A（ρ（F）＝2～5g／L，ρ（H2SO4）＝15－25g／L）和+含硫酸铰的氨氮类废水B（pH＝7－8，ρ（NH4）＝5～18g／L）。初级产品碳酸稀土还可以进一步革取分离单一稀土产品并产生相应的废水。1.1.2液碱法分解工艺液碱法分解工艺是分解混合稀土精矿的另一个主要工艺，目前仍有少部分企业采用该工艺生产。该工艺产生两种废水：酸性废水C

4、（含钙镁离子和盐酸，盐酸浓度约l～2mol／L）和碱性废－水D（含NaOH，Na3PO4和NaF等，ρ（F）＝0.4～0.6g／L，ρ（NaOH）＝100～400g／L，ρ（Na2CO3）＝20～30g／L，pH＝10～11）。初级产品氯化稀土还可以进一步苹取分离出单一稀士产品。中国城镇水网1.2氟碳饰矿的分解——氧化焙烧分解工艺氧化焙烧分解工艺是四川氟碳钝矿的主要分解工艺，主要产生两种废水，一种是酸性废水E，－ρ（F）=4～6g／L，ρ（Fe2（SO4）3）＝25～35g／L，w（H2SO4）=8

5、％～10％和Na2SO4及－少量的P2O5等；一种为碱性废水F，主要是含Na2SO4，ρ（Na2SO4）＝40～50g／L，ρ（F）＝0.3～08g／L，PH＝9～10，同时还有少量氟。少柿氯化稀土还可以继续革取分离单一稀土产http://www.chinacitywater.org品。1.3萃取分离制备单一稀土产品工艺我国稀土企业分离单一稀土产品主要是苹取分离工艺，由于各企业的具体苹取工艺不同产生+的废水种类较多，主要是大量的各种含氨氮类废水G，pH＝3～5，ρ（NH4）＝8～15g／L，氯化铰；

6、少量酸性废水H，c（HCI）=l.0～2.0moL/L,ρ（H2C2O4）=12～15g／L；氨氮类废水1，pH=7～8，ρ（NW4+）=8～15g／L，氯化铵。2稀土湿法冶金过程废水处理的主要方法2.1酸法分解工艺废水的处理硫酸法处理混合稀土精矿尾气喷淋吸收得到的二次酸性废水A，主要污染物是氟和硫酸，其-中ρ（F）为2～5g／L，ρ（H2SO4）为15～25g/L。常规方法是采用熟石灰中和沉淀法处理，处理后废水可达标排放。该法处理工艺简便易行，适合于小型企业，但成本较高，产生的大量废渣处理不当会造

7、成二次污染。文献[1]报道了在废水中加入SiO2和硫酸钠反应合成回收氟硅酸钠和硫酸，或加人SiO2、氢氧化铝和碳酸钠合成回收氟铝酸钠和硫酸，回收处理后的少量废水（约原废水量的10％）采用中和絮凝处理达标排放的综合回收利用的处理工艺。该工艺在处理废水的同时回收氟硅酸钠或氟铝酸钠以及硫酸，既处理了废水又回收了其中的有价物质，当处理稀土精矿能力大于5000t／a时采用该工艺处理废水具有一定的经济效益。2.2碱法分解工艺废水的处理[2]碱性废水D的处理有比较成熟的工艺，可采用浓缩一苛化法，先浓缩使Na2CO

8、4，Na3PO4和NaF结晶析出，过滤分离NaOH液和晶体，再以水溶解晶体，加人石灰进行苛化，过滤得到NaOH，碱的总回收率达到96％以上。回收的碱返回碱分解工序再利用。酸性废水C一般采用中和混凝沉淀处理[3]，处理后的废水达标排放，已得到工业应用。2.3氧化焙烧分解工艺废水的处理对酸性废水E和碱性废水F，文献[4-5]报道了用铁屑反应-浓缩结晶法回收工业硫酸亚铁治理酸性废水E，浓缩结晶法回收工业Na2SO4处理碱性废水F，处理后的酸性母液和碱性母液混合后加人硫酸铝回