稀土綠色冶煉分離新技術(shù)研究進(jìn)展

彭海英

（贛州稀土礦業(yè)有限公司,江西 贛州 341000）

隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)稀土的關(guān)注度越來(lái)越高，其稀土在冶煉分離的過(guò)程中容易產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，其中最為嚴(yán)重的就是廢水問(wèn)題。我國(guó)的稀土礦可以在本質(zhì)上分成三種礦：包頭氟碳鈰礦與獨(dú)居石礦混合礦、四川氟碳鈰礦和南方離子型稀土礦。

第一種礦是我國(guó)提取稀土最為主要的一種礦種；第二種礦的產(chǎn)量所產(chǎn)百分比比較大，可以占到20%左右；第三種礦以中重稀土為主。由于每個(gè)礦物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)存在一定的差異性，所以在提取的過(guò)程中產(chǎn)生了不一樣的廢水，其成分復(fù)雜，含有多種有害元素，不僅對(duì)江河湖泊造成了嚴(yán)重的影響，而且也嚴(yán)重危害人類的生活。

1 稀土冶煉分離過(guò)程存在的環(huán)境污染問(wèn)題

稀土在冶煉分離的過(guò)程中仍然存在很大的環(huán)境污染問(wèn)題，例如：氨氮廢水、放射性釷廢渣、含氟和硫廢氣等。其中，在環(huán)境污染中，氨氮廢水起著主要作用，同時(shí)也是目前非常棘手的一個(gè)問(wèn)題。氨氮廢水在種類上進(jìn)行劃分，可以將其分為三個(gè)類型，一是硫酸銨廢水，碳銨是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的一中化肥，它的年用量非常高，可以達(dá)到15萬(wàn)噸左右，其中有氨氮3萬(wàn)噸。第二種是氯化銨廢水，它的年用量可以達(dá)到9萬(wàn)噸左右[1]。第三種是氯化銨廢水，它的年用量可以達(dá)到10萬(wàn)噸。目前是采用末端回收的方式進(jìn)行處理，雖然可以起到一定的效果，但是成本高，對(duì)于稀濃度的氨氮廢水無(wú)法進(jìn)行回收，而且已經(jīng)處理過(guò)的廢水也無(wú)法達(dá)到國(guó)家排放的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

2 硫酸體系非皂化萃取分離稀土新技術(shù)

2.1 稀土礦冶煉分離工藝現(xiàn)狀

根據(jù)我國(guó)目前稀土礦冶煉分離工藝的現(xiàn)狀來(lái)看，其中一部分的稀土礦在一般情況下都是采用第三代硫酸法對(duì)其進(jìn)行冶煉。該技術(shù)與燒堿法進(jìn)行比較，不僅工藝具有一定的連續(xù)性，而且還可以進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)；另外，在對(duì)精礦選擇上沒有較高的要求，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，回收率高，而且成本相對(duì)也比較低。

但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題：投資小，碳銨消耗大，在無(wú)形中產(chǎn)生了大量的氨氮廢水；P20不僅不需要皂化，而且也不需要在生產(chǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生大量的氨氮廢水，但是如果是在萃取的時(shí)候，P204的低酸度會(huì)非常容易出現(xiàn)乳化的現(xiàn)象。

所以對(duì)硫酸稀土溶液酸度進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)的過(guò)程中一定要根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)?，中重稀土反萃的過(guò)程中比較復(fù)雜，會(huì)造成酸耗較高。

2.2 硫酸體系綠色環(huán)保新技術(shù)開發(fā)

目前是采用末端回收的方式進(jìn)行處理，雖然可以起到一定的效果，但是成本高，對(duì)于稀濃度的氨氮廢水無(wú)法進(jìn)行回收，而且已經(jīng)處理過(guò)的廢水也無(wú)法達(dá)到國(guó)家排放的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

因此，要及時(shí)開發(fā)具有清潔性的冶煉分離稀土工藝，要從源頭上對(duì)氨氮廢水的污染問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解決。

第一、硫酸體系非皂化萃取轉(zhuǎn)型技術(shù)。在傳統(tǒng)的工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸和改進(jìn)，主要是用協(xié)萃體系，料液不用加酸，中重稀土反萃比較簡(jiǎn)單，除此之外，其酸堿消耗也會(huì)不斷降低[2]。

第二、硫酸體系非皂化萃取分離多出口工藝。主要是采用協(xié)同萃取劑將多出口的萃取進(jìn)行合理化的分離，并在此基礎(chǔ)上加酸、中和過(guò)濾、P507皂化工序，可以消除氨氮廢水，減少酸堿的消耗[3]。

2.3 鹽酸體系非皂化萃取分離技術(shù)

近些年，對(duì)稀土的研究甚多，根據(jù)研究不同的稀土分離體系，從中研制出一種鹽酸體系非皂化萃取分離稀土的新工藝，通過(guò)多種關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破。

例如：萃取過(guò)程酸平衡技術(shù)、萃取體系濃度梯度控制技術(shù)等，使萃取在分離的過(guò)程中有機(jī)相不需要進(jìn)行皂化，不需要對(duì)液氨、液堿進(jìn)行消耗，可以在很大程度上逐漸消除氨氮廢水，降低其分離成本[4，5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近些年，根據(jù)不同的稀土資源，不同的萃取體系，制定研發(fā)了一系列的無(wú)氨氮排放的非皂化萃取分離稀土綠色工藝技術(shù)[6]。

該技術(shù)工藝已經(jīng)在工業(yè)上得以廣泛的應(yīng)用并取得了理想的成績(jī)，不僅可以消除氨氮廢水的污染；還可以降低生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的效益。