[发明专利]一种稀土选冶含氯化钠废水的组合处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程和化学工程技术领域，特别涉及一种废水的处理方法。

背景技术

稀土选冶萃取分离过程中产生大量的含氯化钠废水，水中的污染组份以氯化钠盐为主，浓度变化范围在400.0-140000.0mg/l之间，钙镁离子440.0-2000.0mg/l，氟离子1.0-20.0mg/l，其他重金属离子累计10.0-80.0mg/l，油类萃取剂等有机污染物20.0-3000.0mg/l，COD500.0-5000.0mg/l，该废水成份复杂，无法用常规的水处理工艺和技术进行有效的治理。

已知稀土冶炼分离工艺可以采用工业级的碳酸氢铵（NH₄HCO₃）、重碱（NaHCO₃）、纯碱（Na₂CO₃）、氢氧化钠（NaOH）、盐酸（HCl）、以及专用的萃取剂等作为选冶药剂。因使用碳酸氢铵作为稀土金属皂化剂时会产生大排量的、低浓度氯化铵废水，造成水体环境的氨氮污染且难以有效治理；因此，铵盐作为选冶药剂的使用受得了限制。

中国专利CN1646429A公开了一种对较高浓度氯化钠废水经萃取分离后再进行电解制碱的处理方法；该发明技术对处理低浓度的含氯化钠废水来说并不适用。已知稀土冶炼分离工艺须使用高浓度或固态的选冶药剂，这种仅将氯化钠废水转化为中低浓度液态酸或碱的处理方法不能解决稀土选冶含氯化钠废水的再生回用和药剂的再生回收问题。其主要原因是电解氯化钠废水只能得到低浓度的稀酸和稀碱，电解过程中又有氯气排出，产出大量的稀酸和稀碱不易消化和找到接纳的用户；且氯化钠废水电解时存在电能消耗大、处理成本高等问题，这些缺陷导致稀土选冶含氯化钠废水采用电解制碱的处理工艺受到了客观条件的制约。

已知的联合制碱法是利用NaCl与NH₃、CO₂为原料制取纯碱（Na₂CO₃）和氯化铵（NH₄Cl），该工艺技术成熟可靠，在国内外得到了普遍的推广和应用。但该方法需与合成氨厂配套联产，需选用高纯度的固体NaCl为原料才能制取纯碱；且联合制碱工业化生产要求处理量大、建厂投资多、工艺装备复杂等问题。所以直接采用联合制碱法用于稀土选冶含氯化钠废水的治理不具备现实意义和可行性，不能从根本上解决氯化钠废水的减量化和零排放。

虽然可以利用传统的蒸发浓缩工艺和装置把废水中的氯化钠盐结晶出来，但由于这种从废水中提取分离出来的氯化钠盐经济价值很低、且没有销售市场，这将导致企业治理这种废水处理的运行成本过高，难以承受。因此，解决大排量、低浓度含氯化钠废水的治理，使其水得以净化再生、使其所含的钠盐得以循环利用的方法和技术成为一大难题，已成为国内外有这种废水产生的工矿企业难以逾越的技术障碍。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种能耗低、成本低、操作简单、废水回收率高、出水水质稳定，钠盐转化效率高的稀土选冶含氯化钠废水的组合处理方法。本发明主要是对废水按特定的顺序和处理目标进行系列化的脱盐与浓缩处理，得到可循环利用的净化水和用于稀土选冶所必需的碳酸氢钠和碳酸钠。并对联合制碱工艺进行了简化和改进，直接将碳酸氢铵加入到从废水中浓缩回收的氯化钠饱和溶液中，在常温常压下使其与氯化钠发生复分解反应，将氯化钠转化再生为重碱（NaHCO₃）、纯碱（Na₂CO₃）及氯化铵（NH₄Cl）产品。

本发明的技术方案如下：

（1）废水预处理：

根据废水含氯化钠的浓度不同，对废水进行分流处置；按浓度分类：氯化钠浓度≤3.5%的较低浓度的含盐废水、氯化钠浓度3.5%-8.0%的中浓度氯化钠废水和氯化钠浓度≥8.0-15.0%的高浓度的含盐废水，将不同浓度的含盐废水分别排入不同的废水中和调节池内，在调节池进行隔油、均质、调节pH值、曝气处理；再对废水进行电絮凝和气浮除油、接着进入混凝沉淀池，加入碳酸钠和聚丙烯酰胺絮凝剂，进行混凝沉淀、再经过吸油纤维过滤、多介质过滤、活性炭过滤和UF超滤过滤预处理，将经上述处理的废水送入NF纳滤膜设备进一步预处理；

（2）中低浓度氯化钠废水的电渗析（ED）和反渗透膜（RO）组合处理：