[发明专利]一种稀土工业废水除重金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土工业废水除重金属的方法。

背景技术

稀土主要是指化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的元素钇(Y)共15种元素，称为稀土元素。

稀土生产分离工艺流程为：混合稀土原矿在酸溶槽中加水和盐酸进行搅拌溶解，溶液过滤后得到滤液和滤渣。滤液直接泵入萃取槽，在萃取分离体系中进行轻、中、重稀土元素的分组和分离，得到单一稀土料液，再用草酸或碳酸氢钠或碳酸钠沉淀单一稀土，沉淀后的稀土盐类经过洗涤、过滤、灼烧后，得到单一稀土氧化物产品。

根据生产统计，由于南方离子型稀土矿中含有微量的重金属元素铅等，在酸溶的过程中，重金属离子形成溶液进入萃取分离体系。因此，在稀土分离生产过程中，会产生大量含高氯、高钠、高钙、重金属离子等离子的含乳化油或浮油的废水。

生产废水具体情况如下表：

国家环境保护部于2011年颁布了《稀土工业污染物排放标准》（GB26451-2011），规定了稀土工业企业水污染物排放限值，对稀土生产分离废水处理提出了严格要求，具体要求如下：

根据中华人民共和国国家标准（GB 26451-2011）《稀土工业污染物排放标准》中4.1.1要求： 自 2012 年 1 月 1 日起至 2013 年 12 月 31 日止，现有企业执行表１规定的水污染物排放限值。

表1 现有企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量

                                     单位：mg/L（pH除外）

根据中华人民共和国国家标准（GB 26451-2011）《稀土工业污染物排放标准》中4.1.2要求：自 2014 年 1 月 1 日起，新建企业执行表 2 规定的水污染物排放限值。

表2 新建企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量

                                     单位：mg/L（pH除外）

因此，寻找适宜的稀土生产废水处理技术及处理工艺流程，有效处理稀土生产废水，具有重要的意义。

根据文献及相关专利，目前处理废水中的重金属，主要采用以下几种方式：

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土工业废水除重金属的方法，以实现深度处理高氯、高氯、高钠、高钙重金属废水。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种稀土工业废水除重金属的方法，利用功能纳米材料为吸附剂，通过化学吸附作用，深度处理稀土工业废水中的氯、钠、钙及重金属等离子；

功能纳米材料指带有特定功能基团（如硫酸基、硫基、胺基、羧酸基、磷酸基等）的纳米材料，纳米材料颗粒大小在0.5-3微米之间。

所述功能纳米材料是由Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺和Al³⁺中两种或两种以上的阳离子，通过与SO₄^2-、S^2-、P0₄^3-、OH^-、HP0₄^2-、HCO₃^-、CO₃^2-和COO^-中两种或两种以上的阴离子，通过共沉淀化学方法举行合成并陈化，并在助凝剂的条件下絮凝沉淀得到，最后通过抽滤、真空晾干得到功能纳米材料粉末。

所述共沉淀化学方法举行合成的条件是：pH值4-8，温度为30-80摄氏度，搅拌速度控制在80-200转/分钟。

所述助凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚丙烯酸钠、淀粉、硫酸亚铁和三氯化铁中的一种或两种。