一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法
【專利摘要】本發明公開了一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，包括隔油、離心破乳、加入氫氧化鎂和絮凝劑進行化學沉淀反應、砂濾處理、軟錳礦吸附去除重金屬和放射性元素、再經過三效蒸發系統進行濃縮結晶等步驟。本發明方法具有成本低、工藝簡單、操作簡便、耗能低、環保無污染、氯化鎂回收率高等優點，可以實現稀土萃余廢水的零污染排放，還能充分回收氯化鎂和水，實現資源的循環利用，具有很好的市場前景。
【專利說明】
一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法
技術領域
[0001]本發明涉及工業廢水處理技術領域，具體是一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法。
【背景技術】
[0002]我國的稀土儲量豐富，擁有世界第一的稀土儲量和產量，稀土成為21世紀的新型材料，具有良好的化學和物理性能、光學性能、電學性能、磁學性能以及催化性能，被廣泛應用于軍事、化工、玻璃陶瓷和農業等行業中。稀土的開發利用已經深入到人類社會的各行各業中，將是未來世界新的技術革命。稀土萃取分離工藝過程可分為三個方面，即料液前處理、溶劑萃取分離過程和產品精加工后處理。料液前處理是將精礦放入硫酸中進行酸浸，然后經溶解、分離、凈化、濃縮或灼燒等工序，制成各種混合稀土化合物產品；溶劑萃取分離是將混合稀土溶液進行分離、富集、提取得到所需純度和收率的稀土產品；后處理是將萃取分離過程所獲得的單一稀土產品通過沉淀、過濾、焙燒等過程得到最終固態產品，即稀土氧化物。
[0003]氯化鎂廢水是稀土萃取過程中皂化劑(氫氧化鎂溶液)與萃取劑(P507或P204)混合后與稀土料液接觸，使有機相負載稀土后，產生的廢水。稀土萃余鎂廢水的主要特點為:廢水中殘留少量的油相;氯化鎂含量高、含有殘留的多種稀土元素及Ca、Mg、K、Zn、N1、Pb等多種金屬及重金屬元素、含有鈾(238U)、鉦(Th232)放射性元素。
[0004]現有技術中稀土工業廢水回收工藝存在工藝復雜、操作繁瑣、成本高、重金屬及放射性元素殘留量大、氯化鎂回收率低、耗能高等問題。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有稀土工業廢水回收存在的問題，提供一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，該方法具有成本低、零污染排放、操作簡單、氯化鎂回收率高、工藝簡單等優點。
[0006]為了實現以上目的，本發明采用的技術方案如下:
一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，包括以下步驟:
(1)隔油:將含有氯化鎂的稀土工業廢水排放至隔油池中，靜置3_4h，分層后分離萃取劑，得粗氯化儀廢水；
(2)離心破乳:將步驟(I)得到的粗氯化鎂廢水加入離心機，在轉速為500-1000r/min下破乳10-20min，除去乳化物；
(3)化學沉淀反應:將經過破乳反應的粗氯化鎂廢水輸送反應池，加入濃度為5-lOmol/L的氫氧化鎂溶液，調節pH至9.0-10.0，再加入絮凝劑進行固液分離；
(4)過濾:將步驟(3)處理后的廢水經過粒徑為0.5-1.0mm的砂粒進行過濾處理，分離出濾渣和澄清氯化鎂廢水；
(5)吸附:用軟錳礦對步驟(4)得到的澄清氯化鎂廢水進行吸附處理，去除濾液中的重金屬和放射性元素，過濾，除去軟錳礦渣；
(6)濃縮結晶:再將經過軟錳礦吸附的澄清氯化鎂廢水輸送至三效蒸發系統進行濃縮結晶，結晶完成后進入離心機，分離出氯化鎂晶體，并回收冷凝水。
[0007]優選地，以上所述絮凝劑為聚丙烯酰胺、木質素磺酸鈉和聚丙烯酸鈉中的一種。
[0008]優選地，以上所述步驟(6)的具體步驟是:將澄清氯化鎂廢水通過進料栗輸送至預熱器預熱，再進入一效加熱器，在一效蒸發器內進行蒸發，蒸發出的蒸汽供二效加熱器使用，經過一次蒸發器蒸發過的溶液進入二效加熱器再次加熱，并進入二效蒸發器進行蒸發，再進入三效蒸發器再次蒸發達到過飽和溶液，過飽和溶液再進入結晶釜進行結晶，結晶完成后進入離心機分離出氯化鎂晶體，冷凝水可回收用于生產。
[0009]優選地，以上步驟(6)預熱器的溫度為50-60°C，一、二和三效蒸發器的蒸發溫度分別為 110-120 0C、85-95 °C 和75-85 °C，真空度分別為-0.02?OMPa、-0.08?-0.09MPa和-0.1?-0.12MPa ο
[0010]與現有技術相比，本發明的優點及有益效果為:
1、本發明方法不僅可以實現稀土萃余廢水的零污染排放，還能充分回收氯化鎂和水，實現資源的循環利用，具有很好的社會效益、生態效益和經濟效益。
[0011]2、本方法先經過隔油池回收萃取劑，再經過離心破乳，能夠進一步降低廢水中的含油量，經過處理后油類物質的去除率達到90%以上。
[0012]3、本方法采用氫氧化鎂中和沉淀可以有效去除鎂鹽廢水中的Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr等重金屬元素，重金屬元素的去除率達到90%以上，采用軟錳礦吸附可以有效去除廢水中的鈾(238U)、釷(Th232)等放射性元素，鈾(238U)和釷(Th232)的去除率分別達到75%和80%以上。
[0013]4、本方法采用三效蒸發系統對含鎂的工業廢水進行深度處理，該系統能夠充分利用二次蒸汽，具有耗能低、能源利用率高、成本低、工藝簡單等優點。
[0014]5、本發明方法具有成本低、工藝簡單、操作簡便、耗能低、環保無污染、氯化鎂回收率高等優點，具有很好的市場推廣價值。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明方案從稀土工業廢水回收氯化鎂的工藝流程圖；
圖2為三效蒸發系統的結構示意圖。
[0016]附圖標識中:I預熱器，2—效加熱器，3二效加熱器，4一效蒸發器，5二效蒸發器，6三效蒸發器，7結晶釜，8離心機，9氯化鎂回收槽，10冷凝水回收池。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合說明書附圖和具體實施例對本發明進一步說明，但不限于本發明的保護范圍。
[0018]以下實施例所述將澄清鎂鹽廢水輸送至三效蒸發系統進行濃縮結晶的具體步驟是:將澄清氯化鎂廢水通過進料栗輸送至預熱器I預熱，再進入一效加熱器2，在一效蒸發器4內進行蒸發，蒸發出的蒸汽供二效加熱器2使用，經過一次蒸發器4蒸發過的溶液進入二效加熱器3再次加熱，并進入二效蒸發器5進行蒸發，再進入三效蒸發器6再次蒸發達到過飽和溶液，過飽和溶液再進入結晶釜7進行結晶，結晶完成后進入離心機8分離出氯化鎂晶體，分離的氯化鎂晶體進入氯化鎂回收槽9，冷凝水排放至冷凝水回收池10，可回收用于生產。
[0019]實施例1
采用某公司稀土分離項目生產工藝中排放含有氯化鎂的廢水作為本實施例的原水。
[0020]一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，包括以下步驟:
(1)隔油:將含有氯化鎂的稀土工業廢水排放至隔油池中，靜置3h，分層后分離萃取劑，得粗氯化儀廢水；
(2)離心破乳:將步驟(I)得到的粗氯化鎂廢水加入離心機，在轉速為500r/min下破乳20min，除去乳化物；
(3)化學沉淀反應:將經過破乳反應的粗氯化鎂廢水輸送反應池，加入濃度為5mol/L的氫氧化鎂溶液，調節pH至9.0，再加入木質素磺酸鈉絮凝劑進行固液分離；
(4)過濾:將步驟(3)處理后的廢水經過粒徑為0.5mm的砂粒進行過濾處理，分離出濾渣和澄清氯化儀廢水；
(5)吸附:用軟錳礦對步驟(4)得到的澄清氯化鎂廢水進行吸附處理，去除濾液中的重金屬和放射性元素，過濾，除去軟錳礦渣；
(6)濃縮結晶:再將經過軟錳礦吸附的澄清氯化鎂廢水輸送至三效蒸發系統進行濃縮結晶，結晶完成后進入離心機，分離出氯化鎂晶體，并回收冷凝水。所述三效蒸發裝置的預熱器溫度為60°C，一、二和三效蒸發器的蒸發溫度分別為115°C、95°C和85°C，真空度分別為OMPa、-0.085MPa和-0.1lMPa0
[0021]實施例2
采用某公司稀土分離項目生產工藝中排放的鎂鹽廢水作為本實施例的原水。
[0022]一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，包括以下步驟:
(1)隔油:將含有氯化鎂的稀土工業廢水排放至隔油池中，靜置4h，分層后分離萃取劑，得粗氯化儀廢水；
(2)離心破乳:將步驟(I)得到的粗氯化鎂廢水加入離心機，在轉速為lOOOr/min下破乳1min，除去乳化物；
(3)化學沉淀反應:將經過破乳反應的粗氯化鎂廢水輸送反應池，加入濃度為lOmol/L的氫氧化鎂溶液，調節pH至10，再加入木質素磺酸鈉絮凝劑進行固液分離；
(4)過濾:將步驟(3)處理后的廢水經過粒徑為1.0mm的砂粒進行過濾處理，分離出濾渣和澄清氯化儀廢水；
(5)吸附:用軟錳礦對步驟(4)得到的澄清氯化鎂廢水進行吸附處理，去除濾液中的重金屬和放射性元素，過濾，除去軟錳礦渣；
(6)濃縮結晶:再將經過軟錳礦吸附的澄清氯化鎂廢水輸送至三效蒸發系統進行濃縮結晶，結晶完成后進入離心機，分離出氯化鎂晶體，并回收冷凝水。所述三效蒸發裝置的預熱器溫度為55°C，一、二和三效蒸發器的蒸發溫度分別為120°C、90°C和80°C，真空度分別為-0.02MPa、-0.09MPa和-0.1OMPa。
[0023]實施例3
采用某公司稀土分離項目生產工藝中排放的鎂鹽廢水作為本實施例的原水。
[0024](I)隔油:將含有氯化鎂的稀土工業廢水排放至隔油池中，靜置3.5h，分層后分離萃取劑，得粗氯化儀廢水； (2)離心破乳:將步驟(I)得到的粗氯化鎂廢水加入離心機，在轉速為800r/min下破乳15min，除去乳化物；
(3)化學沉淀反應:將經過破乳反應的粗氯化鎂廢水輸送反應池，加入濃度為8mol/L的氫氧化鎂溶液，調節pH至9.5，再加入木質素磺酸鈉絮凝劑進行固液分離；
(4)過濾:將步驟(3)處理后的廢水經過粒徑為0.5mm的砂粒進行過濾處理，分離出濾渣和澄清氯化儀廢水；
(5)吸附:用軟錳礦對步驟(4)得到的澄清氯化鎂廢水進行吸附處理，去除濾液中的重金屬和放射性元素，過濾，除去軟錳礦渣；
(6)濃縮結晶:再將經過軟錳礦吸附的澄清氯化鎂廢水輸送至三效蒸發系統進行濃縮結晶，結晶完成后進入離心機，分離出氯化鎂晶體，并回收冷凝水。所述三效蒸發裝置的預熱器溫度為50°C，一、二和三效蒸發器的蒸發溫度分別為110°C、85°C和75°C，真空度分別為-0.02MPa、-0.08MPa和-0.12MPa。
【主權項】
1.一種從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，其特征在于:包括以下步驟: 隔油:將含有氯化鎂的稀土工業廢水排放至隔油池中，靜置3-4h，分層后分離萃取劑，得粗氯化儀廢水； 離心破乳:將步驟(I)得到的粗氯化鎂廢水加入離心機，在轉速為500-1000r/min下破乳10-20min，除去乳化物； 化學沉淀反應:將經過破乳反應的粗氯化鎂廢水輸送反應池，加入濃度為5-lOmol/L的氫氧化鎂溶液，調節pH至9.0-10.0，再加入絮凝劑進行固液分離； 過濾:將步驟(3)處理后的廢水經過粒徑為0.5-1.0mm的砂粒進行過濾處理，分離出濾渣和澄清氯化儀廢水； 吸附:用軟錳礦對步驟(4)得到的澄清氯化鎂廢水進行吸附處理，去除濾液中的重金屬和放射性元素，過濾，除去軟錳礦渣； 濃縮結晶:再將經過軟錳礦吸附的澄清氯化鎂廢水輸送至三效蒸發系統進行濃縮結晶，結晶完成后進入離心機，分離出氯化鎂晶體，并回收冷凝水。2.根據權利要求1所述從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，其特征在于:所述絮凝劑為聚丙烯酰胺、木質素磺酸鈉和聚丙烯酸鈉中的一種。3.根據權利要求1所述從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，其特征在于:所述步驟(6)的具體步驟是:將澄清氯化鎂廢水通過進料栗輸送至預熱器預熱，再進入一效加熱器，在一效蒸發器內進行蒸發，蒸發出的蒸汽供二效加熱器使用，經過一次蒸發器蒸發過的溶液進入二效加熱器再次加熱，并進入二效蒸發器進行蒸發，再進入三效蒸發器再次蒸發達到過飽和溶液，過飽和溶液再進入結晶釜進行結晶，結晶完成后進入離心機分離出氯化鎂晶體，冷凝水可回收用于生產。4.根據權利要求3所述從稀土工業廢水回收氯化鎂的方法，其特征在于:步驟(6)預熱器的溫度為50-60°C，一、二和三效蒸發器的蒸發溫度分別為110-120°C、85-95°C和75-85°C，真空度分別為-0.02?OMPa^-0.08- -0.09MPa和-0.10—0.12MPa。
【文檔編號】C02F9/10GK105906131SQ201610504012
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】韋世強, 秦文忠, 胡振光, 婁戰荒, 蔣超超, 麻華賢
【申請人】中鋁廣西國盛稀土開發有限公司