一种稀土工业废水处理及循环利用的工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种稀土工业废水处理及循环利用的工艺方法，本发明以稀土生产工艺中产生的硫酸镁废水为原料，首先加入沉淀剂除硫酸根，采用的沉淀剂生石灰、熟石灰或氯化钙回收镁，得到纯度大于90%的氢氧化镁产品及氯化钙溶液。氢氧化镁产品可用于萃取剂皂化，氯化钙溶液可用于稀土焙烧矿浸出。浸出后的稀土浸液进入P507全捞转型工艺，得到的稀土溶液进入下步稀土萃取分离工序。产出的废水继续采用本发明的方法处理。如此，可实现全捞转型工艺内废水零排放、镁资源回用，REO回收率与使用新水浸出相当。
【专利说明】
一种稀土工业废水处理及循环利用的工艺方法
[0001 ]
技术领域： 本发明涉及一种稀土工业废水处理及循环利用的工艺方法，属于湿法冶金和工业环境 保护技术领域。
[0002]
【背景技术】： 白云鄂博稀土精矿是氟碳铈矿与独居石的混合矿，目前，90%以上的白云鄂博稀土精矿 采用浓硫酸强化焙烧工艺进行分解。分解后的精矿称之为焙烧矿，焙烧矿用水浸出，绝大部 分稀土以硫酸盐的形式进入水相中，同时少量的钙、镁、钍、铁、锰等杂质离子也以硫酸盐的 形式进入到溶液中，该溶液称之为水浸液。为了减少杂质离子对后续工艺的影响，通常将水 浸液中和至pH值4.5左右，以除去钍、铁。因钾、钠、铵等会与硫酸稀土形成复盐沉淀，多采用 钙镁的氧化物或氢氧化物作中和剂。由于钙中和会形成硫酸钙沉淀，在后续与有机萃取剂 接触过程中，会增加有机相的损耗，降低稀土的收率，所以目前企业多采用氧化镁中和除 杂。中和后过滤得到的滤液称之为合格水浸液，滤渣为水浸渣，通常RE0含量约为3-5%。水浸 液采用溶剂萃取的方法实现稀土元素的分离。目前稀土萃取分离工艺常用的萃取剂有P5〇7、 P2〇4等。因皂化后的P5Q7具有萃取容量高、有机用量小，设备占地少，易反萃等特点，故工业上 多采用P5Q7做萃取剂。通常采用氧化镁做皂化剂。皂化P5Q7与水浸液混合后，水浸液中的稀土 离子与皂化P507中的镁离子交换，稀土离子被萃取到有机相的萃取剂中，而镁离子进入水 相，该水相作为稀土工业废水，主要含有中和、皂化过程加入的镁及矿物自带的钙镁元素。 目前较常用的治理工艺是采用石灰中和法，该方法原理如下 H2〇+CaO=Ca(OH)2 (1) MgS04+Ca (OH) 2=CaS04|+ Mg (OH) 21 (2) 将石灰加入到废水中，生成大量氢氧化镁和硫酸钙的混合物，该混合物产生量大且无 经济价值，成为固废。因钙镁离子性质比较接近，针对含钙镁离子的废水，通常将钙镁离子 作为同一类杂质从废水中除去。对于镁离子浓度较高，钙离子浓度较低的废水，常规方法忽 视了镁资源的回收。
[0003]
【发明内容】
： 本发明的目的是提供一种可以将废水循环使用，以解决传统稀土工业废水处理方法处 理不彻底，二次废渣产生量大，且无经济价值，造成资源浪费的一种稀土工业废水处理及循 环利用的工艺方法。
[0004] 技术解决方案： 一种稀土工业废水处理及循环利用的工艺方法，方法如下：稀土冶炼废水经去除硫酸 根、镁杂质后，以氯化钙溶液浸出焙烧矿，浸出液经全捞稀土后得到的废水得到循环处理、 使用。
[0005] 本发明稀土冶炼废水为稀土冶炼过程中产生的含硫酸镁、氯化镁、氯化铝、氯化铁 的废水。
[0006] 本发明去除稀土冶炼废水杂质采用分步法:第一步采用含钙、钡类化合物或溶液 去除稀土冶炼废水中的硫酸根离子，第二步对已去除硫酸根离子的稀土冶炼废水再用熟石 灰去除镁离子，得到氢氧化镁用于回用，处理后的废水变为氯化钙溶液;第三步用处理废水 得到的氯化钙溶液回用于焙烧矿浸出，浸出液继续萃取处理，循环上述步骤即可实现废水 全循环使用及镁资源化利用。
[0007] 本发明除镁过程得到的氢氧化镁产品，MgO 2 85%，可回用到稀土冶炼工艺过程中。
[0008] 本发明处理后的废水中CH 10g/l，Ca2 5g/l，S〇42-<2g/l，Mg2+< lg/1。
[0009] 本发明采用氯化钙溶液浸出过程中，浸出温度2 35°C，浸出时间2 30min。
[0010] 本发明以稀土全捞转型工艺产生的废水为原料，首先除硫酸根，再回收镁得到纯 度大于90%的氢氧化镁产品及氯化钙溶液，得到氢氧化镁可以回用。处理后的废水变为氯化 钙溶液，采用该氯化钙溶液用于焙烧矿浸出，浸出液继续萃取处理，得到的废水采用同样的 方式进行处理。实现该工序废水全循环使用及镁资源化利用。
[0011] 本发明的优点是:改善传统废水工艺将钙镁作为同类污染物一起处理，产生大量 废渣的缺点，既实现废水循环使用又使镁资源化利用，具有较好的经济价值、环保价值。
[0012]
【具体实施方式】： 实施例1:取1L废水(稀土工业废水)加入到2L烧杯中，其分析结果如表1所示。
[0013]表1废水的化学成分及含量(!?/1)
该废水加入生石灰除S042-,反应30min过滤，滤渣弃、滤液结果如表7所示 表7实例2分析结果(g/1)
采用本发明工艺，含镁废水可实现工艺内部循环，无外排，同时得到MgO 2 85%的镁产 品。处理后的水返回焙烧矿水浸工序，所得水浸渣中RE0含量< 2.5%，RE0收率与新水浸出焙 烧矿稀土收率相当。
【主权项】
1. 一种稀土工业废水处理及循环利用的工艺方法，其主要特征在于:稀土冶炼废水，经 去除硫酸根、镁杂质后，以氯化钙溶液浸出焙烧矿，浸出液经全捞稀土后得到的废水得到循 环处理、使用。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，稀土冶炼废水为稀土冶炼过程中产生的含 硫酸镁、氯化镁、氯化铝、氯化铁的废水。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，去除稀土冶炼废水杂质采用分步法:第一 步采用含钙、钡类化合物或溶液去除稀土冶炼废水中的硫酸根离子，第二步对已去除硫酸 根离子的稀土冶炼废水再用熟石灰去除镁离子，得到氢氧化镁用于回用，处理后的废水变 为氯化钙溶液;第三步用处理废水得到的氯化钙溶液回用于焙烧矿浸出，浸出液继续萃取 处理，循环上述步骤即可实现废水全循环使用及镁资源化利用。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，除镁过程得到的氢氧化镁产品，MgO 2 85%， 可回用到稀土冶炼工艺过程中。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，处理后的废水中Cr 2 10g/l，Ca 2 5g/l， S〇42-<2g/l，Mg2+< lg/1。6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用氯化钙溶液浸出过程中，浸出温度2 35°C，浸出时间2 30min。
【文档编号】C01F5/22GK105836918SQ201610225278
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】候少春, 赵永志, 马莹, 丁艳蓉, 张文娟, 李二斗, 谢军, 李 赫
【申请人】包头稀土研究院