稀土湿法冶炼 废水 处理与资源化研究

第20卷第4期1999年7月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.20,No.4July,1999稀土湿法冶炼废水处理与资源化研究饶义平(中国热带农业科学院测试中心,海南儋州571737)杨丕坤(四川攀西稀土有限责任公司,西昌615000)摘要对某稀土湿法冶炼工艺进行了以清洁生产为核心的技改方案研究.在清洁工艺设计的基础上,通过工艺原理分析和试验,说明其革新工艺的经济有效性:从酸浸废液中年回收硫酸亚铁3000t;从碱转废液中年回收硫酸钠3000t;从废水中回收冰晶石,氟回收率86%;生产废水排放量削减58%;废水泥量削减90%;直接经济效益年150万元以上;排水中F-和含盐量均可达到排放标准要求.关键词稀土,清洁生产,湿法冶炼,废水处理,资源回收.饶义平:女,40岁,学士,工程师收稿日期:1998-09-08StudyonResourcesandSeparateTreatmentofWastewaterfromRareEarthsHydro-SmeltingRaoYiping(TestCenter,ChinaAcademyofTropicalAgriculture,HainanDanzhou571737,China)YangPikun(PanxiRareEarthsCompanyLtd.Xichang615000)AbstractInthepaper,cleanerproductionisbeingadoptedtothetechnologicaltrans-formationofrareearthshydro-smelting.Onthebasisofthecleaningprocessdesigntheeconomyandreasonabilitywereexpoundedbytestsandanalysisofprocessprinciple:reuse3000t/aFeSO4·7H2Ofromacidwastewater;reuse3000t/aNa2SO4fromalkalinewastewater;F-couldberecoveredattherateof86%;thequantityofwastewatercanbereducedby58%andofwasterockcanbereduced90%;theeconomicalbenefitscanreachabove150tenthousandYuanperyeartheeffluentmeetwiththenationalstandards.Keywordsrareearths,cleanerproduction,hydro-smelting,resourcerecovery,wastewatertreatment.某厂采用我国近年来研究推出的氧化焙烧氟碳铈精矿-化学法分离工艺生产纯铈产品和氯化稀土,在生产过程中,要排放较多含有化工原料的废水和废渣,既浪费了资源又增大了环境治理费用,影响了该工艺先进性的发挥和综合经济效益[1].为此,笔者对该厂工艺进行了以清洁生产为核心的技改方案研究.1生产过程中的清洁生产[2,3]1.1复盐分离工段和酸性溶液该工段是根据轻稀土的硫酸盐与硫酸钠可生成难溶于过量硫酸钠酸性溶液的复盐沉淀的原理分离非稀土元素,复盐滤饼去下工段,酸性滤液去废水站处理.(1)酸性滤液性质酸性滤液浓度较稳定,含F-5.2g·L-1,Fe2(SO4)330g·L-1,H2SO48%～10%以及Na2SO4等,日排量约60m3.该废水用石灰直接中和处理,折年损失硫酸1400t,耗石灰1000t,既浪费了化工原料,又增加了废水处理费用,产生大量化学泥浆.(2)回收硫酸亚铁硫酸亚铁是本工艺使用的主要化工原料,故采用铁屑法回收酸滤液中的高浓度硫酸,所制取的硫酸亚铁可完全满足生产需要.试验表明,在恰当控制中和酸度和浓缩度条件下,可获得工业级硫酸亚铁,产品中F-浓度小于0.2%,NaF、Na2SO4等杂质保留在分离硫酸亚铁结晶后的母液中.母液日产生量约10m3,去废水站处理,日回收工业级FeSO4·7H2O达10t,废水中硫酸回收率达75%.工艺流程如图1.复盐母液铁屑保温中和真空浓缩澄清过滤离心分离冷却结晶母液去废水处理站干燥FeSO4�7H2O产品图1复盐酸母液中硫酸回收工艺流程1.2碱转化工段和硫酸钠废水碱转化是用NaOH水溶液处理复盐,复盐先溶入溶液中,溶液中的稀土再生成氢氧化物沉淀,使其与杂质进一步分离.稀土沉淀经分离、洗涤后去下工段,碱性硫酸盐废水去废水处理站.(1)碱性硫酸钠废水性质该废水含Na2SO443g·L-1,F-0.46g·L-1,pH值9～10,日排放量约300m3,折年排放硫酸钠3873t.废水经除氟处理后外排,其排水盐浓度