[发明专利]一种钽铌湿法冶炼中碱性废水的循环使用及资源化治理方法

说明书

本发明公开了一种钽铌湿法冶炼中碱性废水的循环使用及资源化治理方法，所述的钽铌湿法冶炼中碱性废水为通氨中和母液及其洗涤废水；该方法包括以下步骤：（1）洗涤废水循环利用；（2）镁化合物沉淀除氟；（3）浓缩回收硫酸铵。本发明通过洗涤废水循环利用，镁化合物沉淀除氟以及浓缩回收硫酸铵三个工序，大幅减少了钽铌生产中的工业用水，并且在解决环境污染的同时生产出氟化镁和硫酸铵两种副产品，实现了废水中有价资源的全回收，具有工艺简单，易于应用的特点，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种钽铌湿法冶炼中碱性废水的循环使用及资源化治理方法。

背景技术

钽铌冶炼产生的高含氟、硫酸盐及氨氮废水是这个行业对于环境污染的主要威胁。这些废水又大致分为两类，一类是生产工艺前段的含酸残液，约占钽铌冶炼的废水的5%左右；一类是工艺后段液氨中和及洗涤产生的碱性废水，约占到废液总量的95%左右。其中后段的耗水量及废水中的含盐量非常惊人，每生产1吨氧化铌大约需要消耗去离子水近150吨，同时产生约含1.4吨氟化铵和1.1吨硫酸铵的废液。由于氟属于稀缺资源，是我国计划配额出口产品，因此，降低钽铌生产中的耗水量，同时回收废水中的氟具有巨大的经济和社会效益。

现有技术中，对钽铌湿法冶炼废水的处理大致有生石灰中和、蒸馏、离子交换树脂吸附等方法。最常规的处理手段是采用石灰处理，以形成氟化钙的形式将游离的氟离子固化，这种方法产生的固体残渣无法回收利用，还需要大量的场地堆放、填埋。将含氟废液蒸馏虽然是有效的回收方法，如赖兰萍等人报道，将钽铌湿法冶炼产生的各种氨氮废水按照氨氮浓度分类处理，通过蒸馏、冷凝、结晶、吹脱、以沸石为吸附剂进行离子交换法进行综合处理(赖兰萍，汪葵等:钽铌湿法冶炼废水中氨氮去除方法的试验研究[J]，工业水处理：2011，31(3):53-56)，但是蒸馏法需要使用耐腐蚀性的材料，不仅设备价格高昂，而且蒸馏分离往往不充分，所以从设备的运行成本方面考虑，也很难应用。其余方法还包括如国内专利“一种钽铌湿法冶炼废水处理和再利用的方法”（201410788647.5）提出的离子交换树脂吸附以及“利用铌钽含氟废水制备稀土抛光粉及回收铵盐的方法”（201510136808.7）提出的利用稀土沉淀除氟等，但这些方法存在如树脂的中毒和老化，稀土是我国关键战略资源等诸多问题，导致实用性都较差。而且上述方法全部采用的都是被动处理工艺生产废水的方式，工厂的总用水量并没有减少，甚至某些废水处理方法本身还会消耗大量的去离子水，这对工厂运营的环境效益极其不利。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种钽铌湿法冶炼中碱性废水的循环使用及资源化治理方法，以解决上述背景技术中的问题，该方法通过最大限度地循环利用洗涤废水，可以大幅度减少钽铌湿法冶炼的工业用水量，而且能有效分离和回收钽铌湿法冶炼废水中的有价元素，真正实现该行业碱性废水的零污染和零排放。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种钽铌湿法冶炼中碱性废水的循环使用及资源化治理方法，所述的钽铌湿法冶炼中碱性废水为通氨中和母液及其洗涤废水；该方法包括以下步骤：

（1）洗涤废水循环利用：通氨中和沉淀钽铌后的中和母液及第一次洗涤废水直接进入镁化合物沉淀除氟工序；其余各次洗涤废水分开收集，按第二次洗水收集用于下一批次第一次洗水，第三次洗水收集用于下一批次第二次洗水的顺序依次循环利用于后面批次钽铌产品的洗涤；

（2）镁化合物沉淀除氟：中和母液及第一次洗涤废水加入镁化合物，在50-95^oC条件下使氟充分沉淀生成氟化镁，过滤得到氟化镁；

（3）浓缩回收硫酸铵：分离氟化镁之后的溶液浓缩结晶回收硫酸铵副产品。

进一步，所述步骤（1）中的通氨中和沉淀钽铌后的洗涤用水分开收集，按第二次洗水收集用于下一批次第一次洗水，第三次洗水收集用于下一批次第二次洗水的顺序依次循环用作后面批次钽铌产品的洗涤用水，直至使用完毕再添加新鲜纯净水洗涤。