一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法
【专利摘要】本发明涉及一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，属于稀土湿法冶金领域中的废水处理领域。在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙、镁离子去除。本发明适用于各种离子浓度的硫酸铵废水处理，本发明根据磷酸钙、磷酸铵镁溶度积常数很小，采用磷酸盐进行沉淀去除硫酸铵废水中钙、镁离子的分离，可达到高的钙、镁离子去除率，生成的沉淀为晶型沉淀，易于固液分离，工艺技术简单，易于操作控制，化学试剂消耗少，废水处理成本低。
【专利说明】一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，属于稀土湿法冶金领域中的废水处理领域。
【背景技术】
[0002]浓硫酸焙烧法分解包头混合稀土精矿过程中，水浸液有两种处理方式:一是萃取转型制备混合氯化稀土溶液，二是碳沉转型制备混合碳酸稀土。作为中间产品，混合碳酸稀土为固体物质，便于 存储、运输，仍具有一定优势，但是碳沉转型过程中产生大量硫酸铵废水，这些废水中硫酸铵含量较高，可进行资源化利用，但废水中含大量钙、镁离子，在处理过程中会影响后续工艺中所用纳滤膜的效率和使用寿命，需分离处理。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，该方法能够实现硫酸铵废水中钙、镁离子去除率。
[0004]技术解决方案:
一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，该方法采用化学沉淀法，在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙、镁离子去除，其具体工艺过程包括如下步骤:
(I)先用氨水调整硫酸铵废水pH值为7-11。
[0005](2)选用可溶性磷酸盐为沉淀剂，根据原硫酸铵废水中钙、镁离子浓度，将用量系数(实际磷酸氢二铵添加量与理论完全沉淀钙、镁离子所需磷酸氢二铵的比值)为0.9-1.10倍的沉淀剂，通过加干粉加料的形成加入到步骤(1)的硫酸铵废水中，在反应槽中搅拌15~60min ;主要反应为:
3Ca2++2P0广=Ca3 (PO4) 2 I
Mg2++NH4.+P0广=MgNH4PO4 I
(3)进行固液分离，滤液转入后续处理工艺。
[0006]有益效果:
本发明适用于各种离子浓度的硫酸铵废水处理，本发明根据磷酸钙、磷酸铵镁溶度积常数很小，采用磷酸盐进行沉淀去除硫酸铵废水中钙、镁离子的分离，可达到高的钙、镁离子去除率，生成的沉淀为晶型沉淀，易于固液分离，工艺技术简单，易于操作控制，化学试剂消耗少,废水处理成本低。
【具体实施方式】
[0007]实施例1
反应槽加入硫酸铵废水19 m3，废水中CaO:0.0163 mol/L,MgO:0.008 8mol/L，PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调pH值为7.5，加入用量系数1.1倍的(NH4)2HPO4沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO:0.0014moI/L,MgO:0.0001mol/L，钙的去除率91.41%，镁的去除率98.86%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。
[0008]实施例2
反应槽加入硫酸铵废水18 m3，废水中CaO:0.0163mol/L, MgO:0.0088 mol/L, PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调pH值为8，加入用量系数1.0倍的NH4 H2PO4沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO:0.0011 mol/L,MgO:0.0002 mol/ L，钙的去除率93.25%，镁的去除率97.50%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。
[0009]实施例3
反应槽加入硫酸铵废水19m3，废水中CaO:0.0163 mol/L,MgO:0.0088mol/L，PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调PH值为7.5，加入用量系数0.95倍的(NH4)3PO4沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO:0.0016 mol/L, MgO:0.0003mol/L，钙的去除率90.18%，镁的去除率96.59%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。
[0010]实施例4
反应槽加入硫酸铵废水19m3，废水中CaO:0.0118mol/L, MgO:0.0065mol/L, PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调PH值为7.5。加入用量系数1.05倍的NaH2PO4沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO:0.0009mol/L,Mg0:0.0002mol/L，钙的去除率92.37%，镁的去除率96.92%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。
[0011]实施例5
反应槽加入硫酸铵废水19m3，废水中CaO:0.0118 mol/L,MgO:0.0065mol/L，PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调PH值为7.5。加入用量系数1.0倍的Na2HPO4沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO:0.0010 mol/L, MgO:0.0004mol/L，钙的去除率91.53%，镁的去除率93.85%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。
[0012]实施例6
反应槽加入硫酸铵废水19m3，废水中CaO:0.0118 mol/L, MgO:0.0065mol/L, PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调 pH值为8。加入用量系数0.9倍的Na3PO4沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO:0.0005 mol/L, MgO:0.0005mol/L，钙的去除率95.76%，镁的去除率92.31%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。
【权利要求】
1.一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，其特征在于，在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙、镁离子去除。
2.根据权利要求1所述的一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)先用氨水调整硫酸铵废水PH值为7-11； (2)选用可溶性磷酸盐为沉淀剂，根据原硫酸铵废水中钙、镁离子浓度，将沉淀剂通过加干粉加料的形成加入到步骤(1)的硫酸铵废水中，在反应槽中搅拌15-60min ;主要反应为:
3Ca2++2P0广=Ca3 (PO4) 2 I
Mg2++NH4.+P0广=MgNH4PO4 I (3)进行固液分离，滤液转入后续处理工艺。
3.根据权利要求2所述的一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，其特征在于，可溶性磷酸盐沉淀剂为(NH4)2HPO4或Na2HPO40
4.根据权利要求2所述的一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，其特征在于，沉淀剂的加入量为废水中 实际钙、镁离子含量的0.9-1.10倍。
【文档编号】C02F1/58GK103964556SQ201410180093
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】赵治华, 刘建军, 张文斌, 国树山, 邢全生, 桑晓云, 魏迪, 张正中, 郭晓辉, 姜晓丽, 汤燕燕, 李婷婷 申请人:内蒙古包钢稀土(集团)高科技股份有限公司