離子型稀土冶煉萃取廢水處理工藝研究

莫國榮，張亮玖

（中鋁廣西國盛稀土開發(fā)有限公司，廣西 崇左 532200）

我國的離子型的稀土量較多，主要分布在江西、福建等地區(qū)，其具有很強(qiáng)的綜合利用價(jià)值。但是因?yàn)樵陔x子型的稀土中相關(guān)的稀土元素主要是以離子的方式存在，如果只是采用傳統(tǒng)的物理法對(duì)其進(jìn)行采集，則無法保證稀土的質(zhì)量，因此只能采用化學(xué)法進(jìn)行采集，而在使用化學(xué)法采集的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和廢渣，對(duì)我國生態(tài)環(huán)境造成了比較大的影響，使相關(guān)產(chǎn)業(yè)得不到可持續(xù)的發(fā)展，所以離子型稀土冶煉萃取廢水的處理是目前我國面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的問題，需要相關(guān)人員加大對(duì)處理工藝的研究，解決稀土工業(yè)中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，讓其能夠?qū)崿F(xiàn)長遠(yuǎn)的發(fā)展。

1 我國離子型稀土冶煉萃取廢水處理工藝面臨的問題及廢水種類

1.1 離子型稀土冶煉萃取廢水處理工藝面臨的問題

在對(duì)離子型的稀土冶煉分離的過程當(dāng)中，其主要是將精礦中的鉛金屬離子進(jìn)行萃取分組以及萃取分離廢水，然后把具有強(qiáng)酸性的萃取廢水在相關(guān)的除油裝置中與沉淀的廢水進(jìn)行混合之后，再加入一些石灰乳進(jìn)行中和、沉淀等工序，最后待其澄清之后將其排出。這種萃取廢水處理的工藝在使用的過程中，由于其存在的重金屬離子一般都會(huì)在中和沉淀的階段進(jìn)行去除，所以中和渣當(dāng)中所含的重金屬嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)我國的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，進(jìn)一步危害了我國人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全，不利于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 廢水的種類分析

離子型的稀土在分離的過程中主要會(huì)產(chǎn)生氨氮廢水、酸性廢水、含鹽或者堿性的廢水以及其他生產(chǎn)廢水。其中氨氮廢水有兩種，其中一種是在萃取劑氨水進(jìn)行皂化的過程中產(chǎn)生的皂化廢水以及萃取過程中金慈寧宮置換的母液廢水；酸性廢水主要包括草酸的母液、水洗排水等一系列的廢水；其他生產(chǎn)的廢水主要是設(shè)備中的冷卻水、洗滌、沖洗等排除的濃縮水等，這類廢水中沒有包含有害物質(zhì)，其可以直接排入清水池中，然后再進(jìn)行后一步處理。

2 離子型稀土冶煉萃取廢水處理工藝

2.1 對(duì)氨氮廢水處理的工藝

目前在我國對(duì)氨氮廢水處理的工藝中主要包括蒸發(fā)濃縮結(jié)晶、化學(xué)沉淀、折點(diǎn)氯化等。因?yàn)樵趯?duì)稀土冶煉的過程中使用的工藝存在差別，所以其產(chǎn)生的廢水當(dāng)中氨氮的濃度也有很大的區(qū)別。在我國對(duì)氨氮廢水進(jìn)行處理的方法主要將在冶煉稀土?xí)r將各個(gè)工段內(nèi)的廢水進(jìn)行分離，并且有效結(jié)合其氨氮濃度的高低程度，分為＞10000mg/L的高濃度氨氮廢水以及＜10000mg/L的中低濃度氨氮廢水，根據(jù)濃度的高低選擇不同的廢水處理工藝。

2.2 對(duì)高濃度氨氮廢水處理的工藝

氨水皂化廢水以及碳酸氫鈉沉淀的母液都是高濃度的氨氮廢水，對(duì)其進(jìn)行處理主要是對(duì)其進(jìn)行真空加熱回收。首先要將廢水中存在的萃取劑進(jìn)行去除，然后再加入氫氧化鈉對(duì)廢水的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓其中存在的重金屬元素進(jìn)行沉淀，然后再使用氰化鈉將PH值調(diào)節(jié)到6左右，最后再采用真空的蒸發(fā)濃縮法將氯化銨進(jìn)行回收，氯化銨是一種能夠在農(nóng)業(yè)中使用的化肥，所以可以將其制作成為化肥進(jìn)行銷售，在一定程度上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果表明，采用真空加熱法對(duì)高濃度的氨氮廢水進(jìn)行處理，能夠降低廢水中的氨氮濃度，并且能夠?qū)⑵洚a(chǎn)生的氯化銨進(jìn)行回收，使其能夠最大化的利用。真空加熱法的工藝不僅操作簡單，而且具有很強(qiáng)的實(shí)用性，但是其也有能耗高的缺點(diǎn)。

2.3 對(duì)中低濃度氨氮廢水處理的工藝

碳酸氫銨沉淀洗水以及銨皂萃取洗水都屬于中低濃度的氨氮廢水，對(duì)其進(jìn)行處理主要采用吹脫法進(jìn)行，首先使用草酸的沉淀母液將氨皂萃取洗水中的PH值調(diào)節(jié)到2左右，使用氣浮除油的方式將其中存在的煤油燈進(jìn)行去除，然后將其與沉淀洗水進(jìn)行混合之后，用堿對(duì)PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓其保持在12，并且要將其中的重金屬離子以及草酸進(jìn)行沉淀之后再進(jìn)行氨吹脫的方法，最后再排入綜合性的集水調(diào)節(jié)池當(dāng)中，等待后續(xù)的處理。

2.4 對(duì)酸性廢水處理的工藝

鹽酸反萃排水以及草酸沉淀的過程都會(huì)產(chǎn)生酸性廢水，其中主要含有鹽酸以及雜質(zhì)鐵，對(duì)環(huán)境造成了一定的影響。對(duì)鹽酸廢水處理的工藝主要有兩種：①濃縮蒸餾法。這種方法是目前對(duì)酸性廢水進(jìn)行處理的工藝中相對(duì)較為經(jīng)濟(jì)的一種方法，因?yàn)椴菟岢恋淼哪敢寒?dāng)中含有大量的草酸和鹽酸，其具有很大的回收價(jià)值，能夠在一定程度上提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率，讓其作用能得到最大化的發(fā)揮。②石灰中合法。石灰中和法在使用的過程中其操作的過程相對(duì)較為簡單，但是其勞動(dòng)的強(qiáng)度比較大，而且進(jìn)行工作的環(huán)境較差，難以對(duì)所有產(chǎn)生的廢渣進(jìn)行處理，加上不能將廢水中的酸進(jìn)行回收利用，所以其經(jīng)濟(jì)效益的提升在一定程度上受到了阻礙。

2.5 對(duì)含鹽及堿性廢水處理的工藝

在對(duì)廢水處理的過程中，盡管使用氫氧化鈉能夠在一定程度上將廢水中的氨氮廢水進(jìn)行消除，但是其也產(chǎn)生了比較大量的含鹽以及堿性的廢水。在對(duì)該類廢水進(jìn)行處理的過程中，首先可以使用中和性的沉淀法對(duì)廢水進(jìn)行處理，在含鹽及堿性的廢水當(dāng)中通入適量的廢酸液，讓廢水中的PH值得到下降到5左右的數(shù)值，其次再加入一些熟石灰進(jìn)行沉淀，將其中存在的有害的氟化物析出，這種方法還能將其中的鹽酸和氫氧化鈉進(jìn)行回收，具有比較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.6 對(duì)其他生產(chǎn)廢水處理的工藝

因?yàn)槠渌a(chǎn)的廢水具有無毒無害的特點(diǎn)，并且其含有的雜質(zhì)量較低，所以可以采用二級(jí)高壓的滲透工藝對(duì)其進(jìn)行廢水處理，將其中存在的鹽度或者其他少量的雜質(zhì)進(jìn)行去除，讓其達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)，然后把滲透之后產(chǎn)生的一些濃液通過采用蒸發(fā)濃縮的結(jié)晶工藝，回收其中所包含的工業(yè)鹽，讓其能夠得到二次利用，從而減少一定的資源浪費(fèi)，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)離子型稀土的需求量也在不斷增加，要想減少因?yàn)閷?duì)離子型稀土分離產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，就需要相關(guān)的研究人員加大對(duì)離子型稀土冶煉萃取廢水處理工藝的研究，并對(duì)離子型稀土進(jìn)行合理的分類和回用，進(jìn)一步減少廢水的排放。在對(duì)廢水進(jìn)行沉淀的過程中，還需要工作人員對(duì)沉淀的方式進(jìn)行靈活的選用，讓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)得到不斷的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，不斷提高我國的經(jīng)濟(jì)效益。