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1、10申请公布号CN101967559A43申请公布日20110209CN101967559ACN101967559A21申请号201010238904X22申请日20100720C22B3/26200601C01F17/00200601C22B59/0020060171申请人包头市京瑞新材料有限公司地址014015内蒙古自治区包头市昆区哈业脑包稀土工业区72发明人郝先库张瑞祥刘海旺王士智斯琴毕力格许宗泽马显东吴英陈敏璇胡珊珊74专利代理机构包头市专利事务所15101代理人庄英菊54发明名称碳酸稀土沉淀废水自回用方法57摘要本发明涉及一种碳酸稀土沉淀废水自回用方法,属于稀土湿法冶金领域。本发明碳。
2、酸稀土沉淀生产过程中产生的母液,一部分母液直接输送到碳酸稀土回收池中澄清,通过浓缩、结晶设备回收氯化铵或氯化钠;另一部分母液输送到母液储槽中,作为碳酸盐沉淀料液浓度调配和沉淀剂溶解;通过逆流方式洗涤碳酸稀土沉淀,得到第一次滤液,第一次滤液和母液再回用到碳酸稀土沉淀工艺中的沉淀剂溶解和稀释料液浓度,回用后剩余废水经浓缩、结晶回收氯化铵或氯化钠,沉淀废水回用降低了废水排放量、降低了新水的使用量、并提高了废水中氯化铵或氯化钠的浓度,降低浓缩、结晶能耗。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN101967559A1/1页21碳酸稀土沉淀废水自回。
3、用方法,包括碳酸稀土沉淀母液和洗涤碳酸稀土滤液,其特征在于,1碳酸稀土沉淀生产过程中产生的母液,一部分母液直接输送到碳酸稀土回收池中澄清,通过浓缩、结晶设备回收氯化铵或氯化钠;另一部分母液输送到母液储槽中,用于该元素碳酸盐沉淀料液浓度调配和沉淀剂溶解;2碳酸稀土按逆流方式洗涤,即碳酸稀土与母液分离后,向碳酸稀土中加入储槽中备用的第二次洗涤后的滤液进行第一次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第一次滤液备用,接着再加入储槽中备用的第三次洗涤后的滤液进行第二次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第二次洗涤后的滤液备用,以此类推,最后一次加入新水进行洗涤;将储槽中备用的第一次滤液用于该元素碳酸盐沉淀料液浓度。
4、调配和沉淀剂溶解。权利要求书CN101967559A1/3页3碳酸稀土沉淀废水自回用方法技术领域0001本发明涉及一种碳酸稀土沉淀废水自回用方法,属于稀土湿法冶金领域。背景技术0002在工业生产中,碳酸稀土沉淀剂主要采用碳酸氢铵和碳酸钠两种试剂,沉淀后母液PH值均为7;用碳酸氢铵溶液为沉淀剂,沉淀后的母液和洗涤碳酸稀土的滤液中含有氯化铵,母液和滤液经过浓缩、结晶回收氯化铵,氯化铵主要用于制备农肥;用碳酸钠溶液为沉淀剂,沉淀后的母液和洗涤碳酸稀土的滤液中含有氯化钠,母液和滤液经过浓缩、结晶回收氯化钠,氯化钠用电解方法制备氢氧化钠和盐酸。0003碳酸氢铵具有价格低、产量大,20世纪90年代开始在稀。
5、土工业中广泛使用,碳酸稀土沉淀母液中含有氯化铵浓度相对较高,可以采用多效降膜或导热油加热设备浓缩、结晶回收氯化铵,碳酸稀土在沉淀工艺中夹带或吸附一定的氯离子和铵离子,为制备纯净的碳酸稀土需要大量的新水多次错流洗涤才能将这些离子洗掉,而洗涤碳酸稀土的滤液中氯化铵浓度是随洗涤次数增加而降低的,第一次洗涤后滤液中氯化铵浓度比母液低,第二次洗涤后滤液中氯化铵浓度比第一次滤液更低,经过多次洗涤后,滤液中含氯化铵非常低,这些滤液不能像母液一样直接采用简单的浓缩、结晶工艺回收氯化铵,又不能直接排放,这种问题一直困扰企业发展,专利CN101088935A和CN1331055A高浓度铵盐废水用浓缩法回收氯化铵,。
6、低浓度铵盐废水采用气提法制备氨水,但低浓度铵盐废水产生量大,气提法需要设备大,消耗的能源大,成本高,企业无法接受。用碳酸钠为沉淀剂制备碳酸稀土,虽然废水中不含氨氮,但含有氯化钠,如果排放也会对环境造成污染。发明内容0004本发明的目的是提供一种降低了沉淀废水排放量,降低了新水的使用量,提高废水中氯化铵或氯化钠的浓度,降低浓缩、结晶回收氯化铵或氯化钠能源消耗的碳酸稀土沉淀废水自回用方法。0005技术解决方案0006碳酸氢铵或碳酸钠为沉淀剂制备碳酸稀土,产生废水点为沉淀母液和洗涤碳酸稀土滤液,这两种废水只有母液中含氯化铵或氯化钠浓度较高,而洗涤滤液中含氯化铵或氯化钠较低,根据这些废水含氯化铵或氯化。
7、钠含量、含有的微量稀土元素特点,同时根据碳酸稀土中杂质含量的要求,废水不需要处理,直接回用,回用含氯化铵或氯化钠浓度较低的滤液,滤液回用量不足时用母液补充。具体回用方法如下0007本发明在碳酸稀土沉淀生产过程中产生的母液,一部分母液直接输送到碳酸稀土回收池中澄清,通过浓缩、结晶设备回收氯化铵或氯化钠;另一部分母液输送到母液储槽中,用于该元素碳酸盐沉淀料液浓度调配和沉淀剂溶解。0008本发明碳酸稀土按逆流方式洗涤,即碳酸稀土与母液分离后,向碳酸稀土中加入储槽中备用的第二次洗涤后的滤液进行第一次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第一次说明书CN101967559A2/3页4滤液备用,接着再加入储槽中。
8、备用的第三次洗涤后的滤液进行第二次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第二次洗涤后的滤液备用,以此类推,最后一次加入新水进行洗涤;将储槽中备用的第一次滤液用于该元素碳酸盐沉淀料液浓度调配和沉淀剂溶解。0009本发明将储槽中备用的第一次滤液作为该元素碳酸盐沉淀料液浓度调配和沉淀剂溶解,每批沉淀、洗涤按上述工艺步骤重复操作,实现了沉淀废水自回用。0010本发明碳酸稀土沉淀母液一部分回用,另一部分回收氯化铵或氯化钠,废水一直是在交换过程中,不断有新的废水进入回用体系,又不断有废水排出,这样回用废水中的氯化铵或氯化钠就会稳定在一定的浓度,即提高排出废水中氯化铵或氯化钠的含量,又避免了废水中氯化铵或氯化钠浓。
9、度过高在沉淀工艺中结晶,通过该回用方法废水中氯化铵或氯化钠可以稳定控制在一定浓度。0011本发明优点为00121碳酸稀土沉淀废水中含有微量的稀土元素,废水回用后即不会影响产品纯度,同时可提高稀土收率,减少资源浪费。00132碳酸稀土沉淀采用逆流洗涤,可提高洗涤水的有效利用率,节约新水用量,提高沉淀一次滤液中氯化铵或氯化钠的浓度,并减少废水量。00143碳酸稀土沉淀废水回用于稀释沉淀料液浓度和溶解沉淀剂,降低新水使用量、减少废水排放量、提高废水中氯化铵或氯化钠的浓度、降低浓缩和结晶氯化铵或氯化钠的能源消耗。附图说明0015图1为本发明工艺流程图。具体实施方式0016实施例10017料液混合氯化稀。
10、土经过钕钐和铈镨两段萃取分离,铈镨萃取分离段反萃取余液为氯化镨钕溶液,该溶液作为碳酸镨钕沉淀料液,其组成按重量比包括PR6O11含量为25,ND2O3含量为75,稀土浓度127MOL/L,PH2,碳酸镨钕沉淀量为5700吨/年。0018沉淀剂碳酸氢铵溶液。0019碳酸镨钕沉淀前氯化镨钕溶液浓度为127MOL/L,溶液体积为40M3/天,用50M3沉淀罐4个,每天每罐沉淀2次,共计沉淀8次;在1个50M3沉淀罐中加入氯化镨钕溶液5M3,加入215M3碳酸镨钕沉淀废水将氯化镨钕溶液浓度稀释到024MOL/L,氯化镨钕溶液体积为265M3,将氯化镨钕溶液加热到50,再加入碳酸氢铵溶液浓度为271MO。
11、L/L,体积为75M3,沉淀完成后,碳酸镨钕与母液分离,产生母液为34M3;经过3次逆流洗涤碳酸镨钕需用新水175M3,用新水第三次洗涤碳酸镨钕后产生的滤液输送到储槽中,作为第三次洗涤后的滤液备用,第三次洗涤后的滤液体积为175M3,用储槽中备用的第三次洗涤后的滤液对碳酸镨钕进行第二次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第二次洗涤后的滤液备用,第二次洗涤后的滤液体积为175M3,再用储槽中备用的第二次洗涤后的滤液对碳酸镨钕进行第一次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第一次洗涤后的滤液备用,第一次洗涤后的滤液体积为175M3;第一次洗涤后的滤液分二部分回用,第一部分一次滤液溶解碳酸氢铵需说明书CN10。
12、1967559A3/3页5要75M3;第二部分将剩余10M3的一次滤液用于稀释料液浓度,洗涤碳酸镨钕的一次滤液全部回用;稀释料液浓度还需要母液115M3,剩余的母液225M3/天排出;每天需要8次碳酸镨钕沉淀,共计产生母液为272M3/天,产生一次滤液量为140M3/天,一次滤液回用于溶解碳酸氢铵需要60M3/天,将剩余80M3/天的一次滤液用于稀释料液浓度,洗涤碳酸镨钕的一次滤液全部回用,稀释料液浓度还需要母液92M3/天,剩余的母液180M3/天排出,氯化铵浓度为098MOL/L,作为回收氯化铵的原料溶液;如果不采用回用技术,洗涤碳酸稀土需新水300M3/天,溶解沉淀剂60M3/天,稀释料。
13、液浓度172M3/天,共计需新水532M3/天,碳酸镨钕沉淀废水排放量为572M3/天,氯化铵浓度为031MOL/L。采用废水回用技术后减少新水用量392M3/天,减少废水排放量392M3/天,浓缩结晶前废水中氯化铵浓度提高067MOL/L,同时也大大降低了浓缩结晶回收氯化铵能源消耗。0020实施例20021原料氯化稀土溶液经过钆铽和铕钆两段萃取分离,铕钆萃取分离段反萃取余液为氯化钆溶液,该溶液作为碳酸钆沉淀料液,稀土浓度123MOL/L,PH2,碳酸钆沉淀量为300吨/年。0022沉淀剂碳酸钠溶液。0023碳酸钆沉淀前料液浓度为123MOL/L,料液体积为2M3/天,用12M3沉淀罐1个,每。
14、天沉淀1次;在沉淀罐中加入氯化钆溶液2M3,加入36M3碳酸钆沉淀废水将氯化钆溶液浓度稀释到044MOL/L,氯化钆溶液体积为56M3,将氯化钆溶液加热到60,再加入碳酸钠溶液,浓度为08MOL/L,体积为25M3,沉淀完成后,碳酸钆与母液分离,产生母液为81M3;采用逆流洗涤碳酸钆沉淀,用10M3新水第三次洗涤碳酸钆后产生的滤液输送到储槽中,作为第三次洗涤后的滤液备用,第三次洗涤后的滤液体积为10M3,第三次用新水洗涤后得到碳酸钆产品;用储槽中备用的第三次洗涤后的滤液对碳酸钆进行第二次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第二次洗涤后的滤液备用,第二次洗涤后的滤液体积为10M3;再用储槽中备用的第。
15、二次洗涤后的滤液对碳酸钆进行第一次洗涤,洗涤后滤液输送到储槽中作为第一次洗涤后的滤液备用,第一次洗涤后的滤液体积为10M3;一次滤液分二部分回用,第一部分一次滤液溶解碳酸钠需要25M3/天;第二部分一次滤液稀释氯化钆料液浓度需要36M3/天,剩余一次滤液39M3/天,沉淀废水排出量为12M3/天,废水中氯化钠浓度为039MOL/L。如果不采用回用技术,洗涤碳酸钆沉淀需新水20M3/天,溶解碳酸钠沉淀剂25M3/天,稀释料液浓度36M3/天,共计需新水261M3/天,碳酸钆沉淀废水排放量为281M3/天,氯化钠浓度为017MOL/L。采用废水回用技术后减少新水用量161M3/天,减少废水排放量161M3/天,浓缩结晶前废水中氯化钠浓度提高022MOL/L,同时也降低了浓缩结晶回收氯化钠能源消耗。说明书CN101967559A1/1页6图1说明书附图。