[发明专利]湿法冶金萃取分离系统废水相流失有机相在线回收工艺

说明书

本发明提供了一种湿法冶金萃取分离系统废水相流失有机相在线回收工艺，包括辅料准备工艺和乳状液膜连续萃取工艺，其中，乳状液膜连续萃取工艺为：步骤201，在酸化室进行酸化；步骤202，进入第一分离室中进行分离，油相进入油相澄清槽进行澄清；步骤203，在混合室中进行混合；步骤204，进入第二分离室中进行分离，萃后乳油相进入萃后乳油暂存罐；步骤205，萃后乳油进入旋流高压脉冲静电破乳器中进行破乳，破乳后的水相进入萃后稀碱澄清槽进行澄清；步骤206，破乳后的油相进入破乳后液膜油澄清槽进行澄清。本发明既回收了萃取剂，又避免了其它方法频繁更换吸附材料、操作繁锁、成本高、投资大的弊端，仅需在已有萃取线增加少量设备就可实现。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，涉及萃取分离系统，具体涉及一种湿法冶金萃取分离系统废水相流失有机相在线回收工艺。

背景技术

湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次世界大战期间迅速发展起来的冶金技术，由于提取铀等一些矿物质的时候不能采用传统的火法冶金，而只能在化学溶液中进行分离提纯，这种提炼金属的方法就是湿法冶金。近几十年来，随着稀土、有色金属工业的发展，人们对材料的纯度及精准配比要求越来越高，同类金属的分离技术发展非常迅猛，特别是利用萃取分离技术使金属的纯度更高，合金材料的配比更精准，从而生产出更加优异的新材料，如耐腐蚀耐高温合金、动力电池正极材料等。但是，在湿法冶金萃取分离过程中有相当一部分萃取剂会随着废水流失，特别是工业上广泛使用的酸性磷酸酯类或酸性次膦酸类萃取剂（如P204、P507、C272）由于其能皂化成可溶于水的钠盐而随废水流失比较严重，这一方面增加了生产成本，另一方面给后续废水处理增加了难度。随废水流失的萃取剂通常是以钠盐或其它形式溶解或乳化分散在废水中，这部分废水是含盐量超过5%以上的高盐废水如含硫酸钠的废水，其TOC（总有机碳）高达500mg/L以上，虽然废水中流失的萃取剂浓度不高，但是由于萃取工段废水量比较大，这就导致流失的萃取剂总量非常可观，一般来说分离1个金属吨的金属可产生20吨以上高盐、高TOC的废水。萃取剂流失到废水中给后续废水、废盐处理造成不小的难度，至今仍然没有很理想的处理方法。

关于萃取过程中随废水流失的萃取剂目前生产单位并没有有效地回收，实际上这部分萃取剂仍然是好的原料，只是以钠盐的形式溶解在废水中，生产单位迫于环保的压力采取一些方法将其视为废物、污染物处理，这一方面导致昂贵的萃取剂流失，更重要的是作为废物处理费工费时而且会产生新的污染，实际上是将一种污染的形式转化成另一种环保可接受的形式。

这一系列问题最终导致萃取剂大量流失，废水处理难度大、废渣量大、废盐难以处置、整个工艺过程难以完全实现自动化、工人劳动强度大、生产效率低、成本高，已经严重制约了湿法冶金产能的提高和生产的现代化。为了解决这些问题，湿法冶金领域的技术人员已做了不少改进。

吴青谚等在《镍钴湿法冶金污染源解析及防治建议》（[J]，世界有色金属，2019年，3月，P4～8）一文中系统地介绍了目前湿法冶金行业萃取工段萃取剂流失及相应的处置方法，对于乳化的萃取剂一般是采用破乳分相、纤维球吸附等方法尽可能的回收有机物，但对废水相溶解的萃取剂，通常的工艺是将其视为污染物用活性炭吸附或用其它的方法氧化分解有机物从而达到降低废水中TOC的目的。

申请号为CN201910255856.6、CN201910255860.X、CN201811419673.5、CN201810909767.4、CN201810408625.X、CN201510684466.2等中国专利公布了湿法冶金废水处理的方法，主要是通过超声波破乳气浮分离、超滤、电催化氧化、臭氧氧化、双氧水-芬顿氧化等手段将溶解在高盐废水中的有机物先物理分离再氧化分解，甚至氧化后再用活性炭吸附深度处理，从而降低水中的TOC为下一步脱盐做准备，但是这些方法除了超声波破乳气浮分离法、双氧水-芬顿氧化法、活性碳吸附法外目前仍未在工业上采用，主要原因是脱除水中有机物的效率不高，运行成本太高，而且由于含磷酸酯类的萃取剂氧化后生成的磷酸易与废水中含有的微量钙生成磷酸钙附着在换热器上影响后续脱盐处理，另外，更换下来的活性炭属于危险废物需交有资质的单位处理。