离子型稀土冶炼萃取废水处理工艺研究_韩正昌

离子型稀土冶炼萃取废水处理工艺研究_韩正昌2013年第10期世界有色金属27文｜韩正昌刘大才马军军吴传宝稀土俗称“工业维生素”，被广泛应用于新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等领域，是现代工业中不可或缺的重要元素。中国以23%的稀土资源承担了世界90%以上的市场供应。南方离子型稀土矿是我国特有的矿产资源，储量占世界同类资源的90%，主要分布在江西、广东、福建、广西、湖南、江苏（无采选企业），具有高附加值元素含量高、放射性比度低，综合利用价值较大等优点。铅属于一类污染物，研究表明铅在人体中累积可对骨髓造血系统、神经系统、消化系统等造成不可逆的毒害作用。南方离子型稀土矿伴生放射性元素Th、U，其中U238衰变的最终产物为Pb206，离子型稀土矿中含有的铅经过“酸溶-萃取-沉淀”冶炼工序后，进入萃取废水后给环境和社会带来了极大的危害。目前，大部分南方离子型稀土冶炼分离企业对此类废水除重的传统工艺为石灰中和沉淀法，出水能达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中规定的“总铅最高排放浓度≤1mg/l”要求，但不能满足《稀土工业污染物排放标准》中规定的“总铅最高排放浓度≤0.2mg/l”要求（2014年1月1日起执行），且不能实现一类污染物车间排口或车间处理废水处理设施排口的达标排放，因此研究和开发高效、实用的除重（金属）工艺，实现废水的重金属达标排放是非常必要和迫切的。笔者综合考虑稀土冶炼萃取废水的重金属污染特征，通过工艺的分析及优化，提出了稀土冶炼萃取废水的强化除重预处理工艺，并开发了除重脱氮反应器的成套装备。稀土冶炼萃取废水除重预处理工艺现状及问题1萃取废水处理工艺现状南方离子型稀土冶炼分离过程中，来自精矿中的铅金属离子进入萃取分组废水和萃取分离废水。呈强酸性的萃取废水经过高效除油装置后，与沉淀废水混合后投加石灰乳中和、沉淀，出水经催化氧化、澄清后排放，处理工艺流程如图1所示。2萃取废水的重金属污染现状2012年3月，公司和南京大学现代分析中心对江苏两家稀土冶炼分离企业的萃取车间排水及废水处理装置总排水进行重金属及放射元素的检测，相关数据如表1所示。3中和沉淀法除重工艺理论分析及缺陷3.1氢氧化物沉淀去除废水中的铅等重金属离子存在的问题（1）铅离子的氢氧化物沉淀的Pb(OH)2，实际上是一氧化铅（Ⅱ）的水合物xPbO·yH2O，微溶于水，20℃时的溶解