[发明专利]稀土冶炼分离废水联合处理方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及稀土冶炼分离过程中皂化废水、草酸沉淀酸性废水、电解氧化还原尾气吸收废水联合处理方法，属于稀土冶炼分离和水处理技术领域。

背景技术

   稀土萃取分离是生产高纯度稀土化合物和金属的主要方法，已经在工业上得到广泛应用。目前，我国的稀土分离技术和产业化水平处于国际领先地位，但其相应的环境保护还没有很好解决。2014年我国稀土工业将执行更为严格的工业污染物排放标准，不仅对排放水中污染物的浓度提出了更高的要求，而且对于水排放量也有严格的要求。因此，各稀土分离厂都需要根据各自的分离流程制定废水处理方案。 

    稀土分离厂的主要废水包括皂化废水（用碱性物质如氨水、氢氧化钠等对酸性有机萃取剂的皂化产生），草酸沉淀酸性废水（制备草酸稀土时产生），碳酸盐沉淀废水（制备碳酸稀土时产生）。目前普遍采用的废水处理方法是分别接收和单独处理方法，也有将所有废水混合在一起后统一处理的方法。在皂化废水中主要含有高浓度的盐类物质，也包括一些皂化有机相的微乳液。该类废水可以采用酸化破乳和浓缩结晶法来处理，但耗能较高。草酸沉淀废水中含有较高浓度的盐酸和少量草酸及稀土，常用的方法是单独采用石灰浆中和法，使稀土和钙能与草酸根产生沉淀而回收稀土，但消耗了石灰，产生大量的低浓度废渣，盐酸没有得到利用，稀土的回收也比较困难。而且由于盐浓度高，有机物的去除效果还不够好，过滤后废水COD等污染物难以一次稳定达到排放标准。也可采用直接蒸馏的方法来回收草酸沉淀废水中的盐酸和稀土，但能耗高。我们在前一个专利中公开了一套以沉淀法为基础的草酸稀土沉淀废水处理方法，效果不错。

电解氧化还原萃取是制备高纯度氧化铕的新方法，对于防止锌还原法中的锌污染有很好的意义，目前已经在多家企业得到应用。但在电解时会产生氯气，需要用碱性物质吸收，得到尾气吸收废水。该废水中的氧化性物质，能与皂化废水中的有机类还原性污染物反应。但由于电解氧化还原萃取尾气吸收废水量较少，简单直接加入无法完全治理高浓度COD污水。因此，本发明公布了一套联合处理皂化废水、草酸沉淀废水和电解氧化还原萃取尾气吸收废水的新方法，确定了多步骤优化污水处理工艺流程。具体方法是以高酸度草酸沉淀母液调节皂化废水酸度，使草酸稀土结晶析出而得到回收，此时，乳化的有机相也可以破乳，析出有机相而分离出萃取剂。之后进入石灰浆中和沉淀除去一类污染物及大部分有机类物质，再转入低浓度COD处理，通过定量加入电解氧化还原萃取尾气吸收废水。使还原性物质得到氧化去除。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足提出一种联合处理稀土分离厂皂化废水、草酸沉淀酸性废水和电解氧化还原萃取尾气吸收废水，回收废水中微量稀土、有机萃取剂，并使车间污水一类污染物Pb、Cr稳定达到排放标准的方法。其主要特点是设计和构建了与污水处理相关的破乳、澄清、分相、中和、沉淀、吸附、氧化处理等工艺流程。其中高酸度草酸沉淀废水用于调节皂化废水酸度，再经石灰浆中和沉淀过滤处理，加入电解氧化还原尾气吸收废水进一步处理低浓度COD。

本发明所述稀土冶炼分离废水联合处理方法工艺步骤是：

 [1]用草酸沉淀酸性废水调节皂化废水酸度，其体积比为1:5-20，使溶液显酸性，pH小于4，此时，游离稀土离子和草酸根离子会形成沉淀而析出，乳化的有机相会破乳，在超声波的辅助下其破乳程度更高，收集液面上的油相用于回收萃取剂和有机溶剂，收集固体沉淀用于回收稀土；

[2]将上述水相引入另一个反应池，加入石灰乳调pH值到10-12，使一类污染物Pb、Cr及有机类物质被沉淀和吸附除去；

[3]将步骤[2]得到的上清液转入另一个反应池，并加入电解尾气吸收液。吸收液与上清液的体积比0.005: 1到0.02: 1，搅拌反应10分钟以上，使那些对COD有贡献的还原性物质、萃取溶剂、磷等物质得到进一步降低，达到排放要求，处理过程可以设计成间歇操作、连续操作和半连续操作方式。

本发明的有益效果是：采用这一方法可以使稀土及有机萃取剂等得到回收，使车间污水一类污染物Pb、Cr稳定达到《稀土工业污染物排放标准》最严格的标准要求（小于0.2mg/l），使COD、有机磷等得到预处理。具有明显的环境经济效益与资源回收效益，适合于稀土冶炼分离过程污水治理。

附图说明

图1：草酸沉淀废水调节萃取皂化废水酸度回收萃取剂及稀土的流程示意图；

图2：石灰浆中和除去一类污染物Pb及有机类物质的流程示意图；