彭海英
(贛州稀土礦業(yè)有限公司,江西 贛州 341000)
隨著國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,對稀土的關(guān)注度越來越高,其稀土在冶煉分離的過程中容易產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問題,其中最為嚴(yán)重的就是廢水問題。我國的稀土礦可以在本質(zhì)上分成三種礦:包頭氟碳鈰礦與獨(dú)居石礦混合礦、四川氟碳鈰礦和南方離子型稀土礦。
第一種礦是我國提取稀土最為主要的一種礦種;第二種礦的產(chǎn)量所產(chǎn)百分比比較大,可以占到20%左右;第三種礦以中重稀土為主。由于每個(gè)礦物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)存在一定的差異性,所以在提取的過程中產(chǎn)生了不一樣的廢水,其成分復(fù)雜,含有多種有害元素,不僅對江河湖泊造成了嚴(yán)重的影響,而且也嚴(yán)重危害人類的生活。
稀土在冶煉分離的過程中仍然存在很大的環(huán)境污染問題,例如:氨氮廢水、放射性釷廢渣、含氟和硫廢氣等。其中,在環(huán)境污染中,氨氮廢水起著主要作用,同時(shí)也是目前非常棘手的一個(gè)問題。氨氮廢水在種類上進(jìn)行劃分,可以將其分為三個(gè)類型,一是硫酸銨廢水,碳銨是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的一中化肥,它的年用量非常高,可以達(dá)到15萬噸左右,其中有氨氮3萬噸。第二種是氯化銨廢水,它的年用量可以達(dá)到9萬噸左右[1]。第三種是氯化銨廢水,它的年用量可以達(dá)到10萬噸。目前是采用末端回收的方式進(jìn)行處理,雖然可以起到一定的效果,但是成本高,對于稀濃度的氨氮廢水無法進(jìn)行回收,而且已經(jīng)處理過的廢水也無法達(dá)到國家排放的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)我國目前稀土礦冶煉分離工藝的現(xiàn)狀來看,其中一部分的稀土礦在一般情況下都是采用第三代硫酸法對其進(jìn)行冶煉。該技術(shù)與燒堿法進(jìn)行比較,不僅工藝具有一定的連續(xù)性,而且還可以進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn);另外,在對精礦選擇上沒有較高的要求,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo),回收率高,而且成本相對也比較低。
但是在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定的問題:投資小,碳銨消耗大,在無形中產(chǎn)生了大量的氨氮廢水;P20不僅不需要皂化,而且也不需要在生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生大量的氨氮廢水,但是如果是在萃取的時(shí)候,P204的低酸度會(huì)非常容易出現(xiàn)乳化的現(xiàn)象。
所以對硫酸稀土溶液酸度進(jìn)行合理的調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)的過程中一定要根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,因?yàn)?,中重稀土反萃的過程中比較復(fù)雜,會(huì)造成酸耗較高。
目前是采用末端回收的方式進(jìn)行處理,雖然可以起到一定的效果,但是成本高,對于稀濃度的氨氮廢水無法進(jìn)行回收,而且已經(jīng)處理過的廢水也無法達(dá)到國家排放的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。
因此,要及時(shí)開發(fā)具有清潔性的冶煉分離稀土工藝,要從源頭上對氨氮廢水的污染問題進(jìn)行及時(shí)的解決。
第一、硫酸體系非皂化萃取轉(zhuǎn)型技術(shù)。在傳統(tǒng)的工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸和改進(jìn),主要是用協(xié)萃體系,料液不用加酸,中重稀土反萃比較簡單,除此之外,其酸堿消耗也會(huì)不斷降低[2]。
第二、硫酸體系非皂化萃取分離多出口工藝。主要是采用協(xié)同萃取劑將多出口的萃取進(jìn)行合理化的分離,并在此基礎(chǔ)上加酸、中和過濾、P507皂化工序,可以消除氨氮廢水,減少酸堿的消耗[3]。
近些年,對稀土的研究甚多,根據(jù)研究不同的稀土分離體系,從中研制出一種鹽酸體系非皂化萃取分離稀土的新工藝,通過多種關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破。
例如:萃取過程酸平衡技術(shù)、萃取體系濃度梯度控制技術(shù)等,使萃取在分離的過程中有機(jī)相不需要進(jìn)行皂化,不需要對液氨、液堿進(jìn)行消耗,可以在很大程度上逐漸消除氨氮廢水,降低其分離成本[4,5]。
綜上所述,近些年,根據(jù)不同的稀土資源,不同的萃取體系,制定研發(fā)了一系列的無氨氮排放的非皂化萃取分離稀土綠色工藝技術(shù)[6]。
該技術(shù)工藝已經(jīng)在工業(yè)上得以廣泛的應(yīng)用并取得了理想的成績,不僅可以消除氨氮廢水的污染;還可以降低生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的效益。