[发明专利]一种钽粉冶炼生产中废水废渣资源化处理系统及方法

说明书

一种钽粉冶炼生产中废水废渣资源化处理系统及方法，涉及金属冶炼领域；包括步骤：S1,一次过滤；将废水利用自卸料戈尔膜微孔过滤器进行过滤处理，得到富含钽盐的滤饼a和清液，清液再经过精密过滤器处理，得到滤液a；S2,浓缩；将滤液a通过浓缩系统进行浓缩分离处理，使滤液a浓缩比例达到50％～80％，分离出浓水和淡水，淡水控制其电阻率，并返回水洗工序循环使用；S3,固氟；在浓水中在搅拌状态下投入氯化钙，形成氟化钙沉淀，得到固液混合物；S4,二次过滤；S5,蒸发结晶；本发明对钠净化产生的废钠渣、还原工序出炉过程、水洗酸洗工序洗涤除杂过程产生的废水进行综合回收处理，减少或杜绝环境污染并回收其中的夹杂钽，回收水和复合盐。

技术领域

本发明属于稀有难熔金属冶炼领域，具体涉及一种钽粉冶炼生产中废水废渣资源化处理系统及方法。

背景技术

钽金属产品主要用于航空航天、电子陶瓷、高端成像、特种合金、3D打印等多种高科技行业。由于钽金属的性质特殊，生产钽金属粉末主要采用金属钠还原K₂TaF₇得到钽粉，其反应方程式如下：

K₂TaF₇+5Na＝2KF+5NaF+Ta+Q热

由于反应过程中大量放热，而过高的热量会导致生成的钽粉烧结，严重影响钽粉的质量，因此需要添加稀释剂来吸收这些热量；根据钽金属粉末的用途不同，稀释剂主要有KCl、NaCl、KF等，这些稀释剂不参与反应，在反应结束冷却后，部分稀释剂会与生成的钽粉混合在一起，部分会浮在钽粉表面形成盐壳。为了得到纯的钽粉，必须用纯水将这些混在钽粉中的废盐洗去，还要用酸洗去生产过程中夹杂的杂质，在洗涤过程中，一些超细的钽粉会穿透滤布而流失，凝固的盐中也会夹杂一些钽，酸洗过程中，部分钽会溶解，因此工艺过程中会伴随着大量的含盐废水生成，这种含盐废水主要含有K⁺、Na⁺、F^-、Cl^-等，同时还会造成钽的损失(一般钽的直收率在85～94％)。目前金属钽粉洗水的用量是每公斤钽粉消耗0.5吨以上，电容器级钽粉甚至有消耗8吨纯水的，这样就会生成大量的含盐废水。

因为金属钠中含有的氧化钠在钠还原过程中不仅不能参与反应，还容易堵塞输钠管道，更是在钽粉出炉后与水形成氢氧化钠腐蚀钽粉，从而使得钽粉的氧高。因此，钠必须要净化去除氧化钠渣，这样会有少量的氧化钠渣生成。

目前钽铌行业对于含盐废水普遍采取的方法是采用石灰固氟等处理后达标排放，这样又会生成大量的含氟固废。同时水和盐类没有回收利用，且废水中的少量微细钽粉颗粒和溶解的少量钽粉没有充分回收，浪费了大量的资源并且污染环境。

专利CN 102336438 B，2014.11.12，仅说明了钽粉生产过程产生的复合盐的回收利用，未涉及钽金属和水的回收利用，同样存在资源的浪费和环境的污染，技术有局限性。

专利CN 109399669 A，2019.03.01，该发明未涉及废钠及废钠渣的处理及废水中钽金属的回收利用，技术方案同样存在局限性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种钽粉冶炼生产中废水废渣资源化处理方法，减少或杜绝环境污染并回收其中的夹杂钽，实现水的回收，和有价金属盐类再利用。

本发明的目的之二在于提供一种钽粉冶炼生产中废水废渣资源化处理系统，对废水废渣进行综合回收处理，减少或杜绝环境污染并回收其中的夹杂钽，回收水和副产物。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种钽粉冶炼生产中废水废渣资源化处理方法，包括步骤：

S1,一次过滤；将废水利用自卸料戈尔膜微孔过滤器进行过滤处理，得到富含钽盐的滤饼a和清液，清液再经过精密过滤器处理，得到滤液a；