延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法与流程

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法。

背景技术：

1、随着稀土在高科技领域中的广泛应用，国内稀土企业普遍采用浓硫酸焙烧的工艺处理稀土精矿，之后通过氨水转型过程产生氯化稀土溶液及大量的硫酸铵废水，废水中除硫酸铵外，还含有钙、镁、氯、氟等杂质离子。废水处理过程中主要采用mvr、三效等蒸发结晶工艺实现废水“零排放”。但是，由于硫酸铵废水中进蒸发器的氟离子含量普遍较高，约为10-20ppm，随着蒸发结晶的工艺推进，氟离子不断富集，最终母液中氟离子浓度可达到100-500ppm，在酸性氛围下，氟离子对蒸发器钛材的腐蚀十分严重。通常选用的办法是采用除氟药剂，降低母液系统中的氟离子浓度后，重新返回蒸发系统内而达到减缓腐蚀的目的。但在应用过程中，除氟药剂的使用成本较高，只能去除母液中氟离子，不能去除进入蒸发系统料液中的氟离子，因此应用面较窄。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，通过调整二次蒸汽ph值，实现了延缓氟离子对钛材腐蚀，有效克服了稀土矿中氟离子进入硫铵废水中导致对蒸发器列管的腐蚀。

2、为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

3、延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，包括：

4、在二效分离器及三效分离器的换热器侧分别开连接孔，分支管路连接在连接孔与氨水管道之间，母液罐的入口焊接分支管路连接氨水管道，小流量连续向二效分离器、三效分离器的换热器投加氨水，向母液罐投加氨水；

5、监测母液罐与二效冷凝水、三效冷凝水ph值，母液罐中ph值控制在4以上，控制二效冷凝水、三效冷凝水的出水ph值为9-10，保障系统在碱性氛围内进行蒸发。

6、进一步，缓存罐、母液罐通过分支管路分别连接氨水管道，一效分离器、二效分离器、三效分离器的蒸发器通过分支管路分别连接氨水管道，氨水管道设置有氨水泵；一效分离器、二效分离器、三效分离器的冷凝器侧的冷凝水管道分别连接冷凝水罐，分支管设置有计量泵。

7、进一步，通过控制二效冷凝水、三效冷凝水的出水ph值为9-10，改酸性蒸发为碱性蒸发，保障系统在碱性氛围内进行蒸发。

8、进一步，对二效效分离器、三效分离器中使用计量泵对其中滴加氨水，氨水流量约为0.1m3/h，氨水在二效分离器、三效分离器中随着蒸汽进行挥发，一部分氨水跟随二次蒸汽进入到下一级的换热器，对下一级效体内物料进行加热，另一部分氨水进入到冷凝水中，使得各效体二次蒸汽的ph由4-5提升到现在的9-10，降低各效体二次蒸汽中氢离子含量，保持系统内的碱性氛围。

9、本发明技术效果包括：

10、1、本发明通过延缓蒸发结晶过程中由于氟离子的富集而对钛材腐蚀。

11、本发明通过调整二次蒸汽ph值，实现了延缓氟离子对钛材腐蚀，使蒸发器列管寿命由一年延长到三年以上，有效克服了稀土矿中氟离子进入硫铵废水中导致对蒸发器列管的腐蚀。

12、由于稀土转型过程中产生的硫酸铵废水中含有氟离子偏高，尤其是蒸发浓缩后，氟离子在母液中的含量达到100-500ppm，而蒸发结晶过程多选用钛材作为蒸发器材料；本发明的使用，减缓了氟离子对钛材的腐蚀，保持生产的连续性，提高产能，避免因频繁检修腐蚀列管而导致的启停车，降低了生产成本。

13、改变蒸发系统的ph值氛围后，将原有的酸性蒸发体系改为碱性蒸发体系，避免了氟、氯等腐蚀性离子对钛材及其他不锈钢材料的腐蚀，保护了系统稳定，降低了材料、备件费用。

14、2、本发明工艺简单可行，操作简单，生产成本低，易于在硫酸铵、氯化铵蒸发结晶大规模使用，运行成本低，维持了系统的稳定运行。

15、无需引入新设备新耗材，在原有生产工艺环境的基础上，不进行设备设施更换，通过投加氨水调节ph值改变运行环境，使酸性体系变为碱性体系，有效缓解设备的腐蚀，延长设备使用寿命，提升产能。

技术特征：

1.一种延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，其特征在于，缓存罐、母液罐通过分支管路分别连接氨水管道，一效分离器、二效分离器、三效分离器的蒸发器通过分支管路分别连接氨水管道，氨水管道设置有氨水泵；一效分离器、二效分离器、三效分离器的冷凝器侧的冷凝水管道分别连接冷凝水罐，分支管设置有计量泵。

3.如权利要求1所述的延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，其特征在于，通过控制二效冷凝水、三效冷凝水的出水ph值为9-10，改酸性蒸发为碱性蒸发，保障系统在碱性氛围内进行蒸发。

4.如权利要求1所述的延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，其特征在于，对二效效分离器、三效分离器中使用计量泵对其中滴加氨水，氨水流量约为0.1m3/h，氨水在二效分离器、三效分离器中随着蒸汽进行挥发，一部分氨水跟随二次蒸汽进入到下一级的换热器，对下一级效体内物料进行加热，另一部分氨水进入到冷凝水中，使得各效体二次蒸汽的ph由4-5提升到现在的9-10，降低各效体二次蒸汽中氢离子含量，保持系统内的碱性氛围。

技术总结
本发明公开了一种延缓硫酸铵废水蒸发结晶过程中氟离子对钛材腐蚀的方法，包括：在二效分离器及三效分离器的换热器侧分别开连接孔，分支管路连接在连接孔与氨水管道之间，母液罐的入口焊接分支管路连接氨水管道，小流量连续向二效分离器、三效分离器的换热器投加氨水，向母液罐投加氨水；监测母液罐与二效冷凝水、三效冷凝水pH值，母液罐中pH值控制在4以上，控制二效冷凝水、三效冷凝水的出水pH值为9‑10，保障系统在碱性氛围内进行蒸发。本发明通过调整二次蒸汽pH值，实现了延缓氟离子对钛材腐蚀，有效克服了稀土矿中氟离子进入硫铵废水中导致对蒸发器列管的腐蚀。

技术研发人员：姚园林,赵艳文,高振华,王文臣,桑晓云,云强,郝高慧,聂磊,赵军,任玉龙,印国辉,刘占年,尹喜录
受保护的技术使用者：包头华美稀土高科有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19