一种稀土氨皂萃余液的综合处理方法与流程

文档序号:11539052阅读:759来源:国知局

本发明属于废水深度处理领域,尤其涉及一种稀土氨皂萃余液的综合处理方法。



背景技术:

稀土元素具有良好的物理和化学特性,广泛应用于新材料和高科技领域,是极其重要的战略物资。我国不但是一个稀土资源大国,稀土资源丰富,而且是稀土萃取分离大国,稀土萃取分离水平居世界领先水平。

稀土萃取分离,通常采用酸液(盐酸、硝酸或硫酸)从稀土矿中浸出稀土元素,然后用氨皂后的萃取剂(主要为p507)从浸出液中萃取稀土元素,金属萃取相用酸反萃后制备稀土产品,而经过氨皂萃取后的萃余液的主要成分为氨盐,除微量稀土元素外,还含有萃取剂、煤油等有机物以及重金属,成分复杂,相关的资源化处理研究报道较少。

随着经济的快速发展以及萃取技术的进步创新,截止目前,我国稀土萃取分离工业生产排放的废水,直接排放不但造成铵盐等资源的浪费,而且已经对生态和环境造成了严重的影响,亟待解决。

因此,发明人针对稀土氨皂后萃余液成分复杂的情况,查阅大量资料潜心研究,开发出一种稀土氨皂萃余液废水的综合处理方法,该方法可广泛应用于稀土氨皂后产生的萃余液废水处理领域,具有良好的应用前景。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供了一种稀土氨皂萃余液废水的综合处理方法,该方法有效地解决了氨皂萃余液的处理问题,而且实现了废水中有效资源的回收利用,废水达标排放,具有环境-经济的双重效益。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种稀土氨皂萃余液的综合处理方法,将预处理后的废水先进行除油处理同时降低cod,然后进行脱酸处理提高ph值,再通过吸附法去除重金属,最终得到的废水进一步经汽提精馏脱氨,氨水回收利用,出水达标排放。

所述吸附法去除重金属得到的废水可经蒸发结晶制备铵盐产品,产品纯度大于99.5%,冷凝水回用。

所述吸附法去除重金属得到的废水可经双极膜电渗析进行酸碱再生,酸液和碱液均可返回工艺使用。

所述双极膜电渗析出水经电渗析进一步浓缩后返回双极膜电渗析,淡水氨氮达标排放。

所述预处理为去除废水中的固体杂质、悬浮物。

利用除油材料可以一步将油含量去除至1mg/l以下,cod去除至50mg/l以下,回收的油返回萃取工艺。

所述脱酸处理可用扩散渗析或酸阻滞树脂将酸分离,脱酸后的萃余液ph为6~7,得到的酸液可回用于稀土矿的浸出工艺。

所述酸液可为盐酸或硝酸。

所述吸附法通过负载有活性吸附基团的材料吸附去除微量重金属,出水稀土元素、重金属浓度均小于0.1mg/l。

所述汽提精馏脱氨得到的氨水返回皂化工艺,出水氨氮达标排放。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

1)本发明公开了一种稀土氨皂萃余液废水的综合处理方法,该方法填补了现有资源化处理研究的空缺,真正地实现了资源回收利用的同时废水达标排放;

2)本发明方法利用除油材料可以一步将油含量去除至1mg/l以下的同时将cod去除至50mg/l以下,效果明显,回收的油同样可以返回萃取工艺;

3)本发明方法是一种集成的资源化处理方法,不但提供了汽提精馏回收氨水的方法,还提供了直接蒸发结晶回收铵盐产品的方法,产品纯度超过95%,灵活、可控,可广泛应用于稀土氨皂萃余液废水处理领域;

4)本发明方法还提供了通过双极膜回收酸液、碱液,出水通过电渗析进一步浓缩,最终实现酸、碱溶液的回收,淡水达标排放。

附图说明

图1是本发明一种稀土氨皂萃余液废水的综合处理方法。

具体实施方式

为了更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,本发明的典型但非限制性的实施例如下:

如图1所示,一种稀土氨皂萃余液的综合处理方法,先将所述废水进行预处理去除固体杂质和悬浮物,将得到的废水进行除油处理,与此同时降低cod,然后进行脱酸处理,提高ph值,再通过吸附法去除重金属,最终得到的废水进一步经汽提精馏脱氨,氨水回收利用,出水达标排放。

另外,吸附法去除重金属得到的废水还可经蒸发结晶制备铵盐产品,产品纯度超过99.5%,冷凝水回用。

再另外,吸附法去除重金属得到的废水可经双极膜电渗析进行酸碱再生,酸和碱均可返回工艺使用;双极膜电渗析出水经电渗析进一步浓缩后返回双极膜电渗析,淡水氨氮达标排放。

其中,利用除油材料可以一步将油含量去除至1mg/l以下,cod去除至50mg/l以下,回收的油返回萃取工艺;脱酸处理可用扩散渗析或酸阻滞树脂将酸分离,脱酸后的萃余液ph为6~7,得到的酸液可回用于稀土矿的浸出工艺;酸液可为盐酸或硝酸;吸附法通过负载有活性吸附基团的材料吸附去除微量重金属,出水稀土元素、重金属浓度均小于0.1mg/l;汽提精馏脱氨得到的氨水返回皂化工艺,出水氨氮达标排放。

实施例1

某稀土企业的镧氨皂萃余液,硝酸含量6.3%,油49mg/l,cod为560mg/l,镧、铈含量分别为2.5mg/l和10mg/l,硝酸铵含量为8%。

步骤1:取10l上述萃余液,过滤去除悬浮物;

步骤2:步骤1出水进入填装有除油材料的吸附柱吸附除油,出水油含量小于1mg/l,cod<50mg/l。吸附穿透后的材料用溶剂解吸,解吸液精馏回收溶剂和油,溶剂循环使用,油返回萃取工序;

步骤3:步骤2出水进入扩散渗析膜组件脱酸,出水ph=6,得到的6%硝酸返回稀土矿浸出工艺;

步骤4:步骤3出水进入填装有活性吸附材料的吸附柱,出水镧、铈含量均小于0.1mg/l;

步骤5:步骤4出水主要为8%的硝酸铵溶液,进入双极膜电渗析酸碱再生。得到的7.5%硝酸和7%氨水分别返回浸出和皂化工序使用,淡水(0.5%)经电渗析进一步浓缩至8%后返回双极膜电渗析,电渗析淡水达标(nh3-n≤15mg/l)排放。

实施例2:

某稀土企业的镨、钕氨皂萃余液,盐酸含量10%,油200mg/l,cod为2000mg/l,镨、钕含量分别为0.2和10mg/l,氯化铵含量为8%。

步骤1:取10l上述萃余液,过滤去除悬浮物;

步骤2:步骤1出水进入填装有除油材料的吸附柱吸附除油,出水油含量小于1mg/l,cod<50mg/l。吸附穿透后的材料用溶剂解吸,解吸液精馏回收溶剂和油,溶剂循环使用,油返回萃取工序;

步骤3:步骤2出水进入酸阻滞树脂床脱酸,出水ph=7,回收的10%盐酸返回稀土矿浸出工艺;

步骤4:步骤3出水进入填装有活性吸附材料的吸附柱,出水重金属含量均小于0.1mg/l;

步骤5:步骤4出水进入汽提精馏脱氨系统,回收的氨水(nh3≥15%)返回萃取剂皂化工艺,废水氨氮达标(nh3-n≤15mg/l)排放。

实施例3:

某稀土企业的铈氨皂萃余液,硫酸含量1%,油10mg/l,cod为100mg/l,铈含量为5mg/l,硫酸铵含量为10%。

步骤1:取10l上述萃余液,过滤去除悬浮物;

步骤2:步骤1出水进入填装有除油材料的吸附柱吸附除油,出水油含量小于1mg/l,cod<50mg/l。吸附穿透后的材料用溶剂解吸,解吸液精馏回收溶剂和油,溶剂循环使用,油返回萃取工序;

步骤3:步骤2出水进入扩散渗析膜组件脱酸,出水ph=6.8,回收的0.9%硫酸返回稀土矿浸出工艺;

步骤4:步骤3出水进入填装有活性吸附材料的吸附柱,出水重金属含量均小于0.1mg/l;

步骤5:步骤4出水进入蒸发结晶系统,硫酸铵产品纯度为99.7%,冷凝水回用。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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