[发明专利]一种膜处理稀土工业废水的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种膜处理稀土工业废水的方法，属于湿法冶金和工业环境保护技术领域。

背景技术：

稀土精矿经浓硫酸高温焙烧后的焙烧矿经过水浸--过滤--氧化镁中和--过滤，得到水浸液。目前水浸液的处理工艺有以下三种：一是水浸液采用碳铵沉淀，得到混合碳酸稀土，酸溶后供后续萃取分离使用。二是水浸液采用皂化P₅₀₇全捞转型，得到混合氯化稀土溶液供后续萃取分离使用。三是水浸液采用P₂₀₄全捞转型工艺得到混合氯化稀土溶液供后续萃取分离使用。三种水浸液转型工艺各有优缺点，所产生的废水也各不相同。目前，主要采用皂化P₅₀₇全捞转型。

P₅₀₇全捞转型废水产生量巨大，成分复杂，含有钙离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子等。

纳滤膜一般具有荷电的纳米微孔结构,离子在带电微孔内进行扩散和对流传递过程时受到立体阻碍和静电排斥两方面的作用，使得纳滤膜具有较特殊的分离性能，对二价和多价离子及分子量在200～1000之间的有机物有较高的脱除性能,而对单价离子和小分子的脱除率则相对较低。

P₅₀₇全捞转型废水中的主要成分为SO₄^2-，Mg²⁺，Ca²⁺，Cl^-。因相对单价离子（Na⁺，Cl^-）而言，二价离子（Ca²⁺，Mg²⁺，SO₄^2-）的离子价数高，半径大且扩散系数小，这些离子基本不透过纳滤膜而Na⁺，Cl^-单价离子可大部分透过，故可用纳滤膜对硫酸镁废水进行浓缩处理，降低该废水的排放量或后续处理量。

发明内容

本发明的目的是提供一种膜处理稀土工业废水的方法，以解决传统稀土工业废水处理方法处理量大、处理成本高的问题。

一种膜处理稀土工业废水的方法，方法如下：将废水预处理除油除杂，经精密过滤除悬浮物，再用纳滤膜浓缩，提高废水浓度，降低后续蒸发量。

本发明处理的废水为稀土冶炼过程中产生的含硫酸镁、氯化镁、硫酸铵的废水。

本发明废水除油采用聚结纤维、脱脂棉或气浮池，去除废水中残余的萃取剂物质，除油后废水中总油≤15mg/L。

本发明除杂采用草酸，去除废水中的钙，除钙后废水中CaO≤0.2g/L。

本发明除油、除杂后的废水需精密过滤，去除废水中的悬浮物，精密过滤采用陶瓷膜或超滤膜精密过滤设备。

本发明精密过滤后的废水采用纳滤膜浓缩废水，提高废水浓度，同时获得可回用的透析水，透析水总盐含量≤2g/L。

本发明对透析水每10分钟测一次，透析水流量并计算纳滤膜的膜通量，根据纳滤膜的进水量和透析水量计算浓缩倍数，浓缩倍数=原水质量/(原水质量-透析水质量)。

本发明的优点是：减少废水排放量或蒸发处理量。可实现废水部分回用，处理成本较低。

具体实施方式

本发明处理的废水为稀土冶炼过程中产生的硫酸镁、氯化镁类的废水，首先采用聚结纤维、脱脂棉或气浮池除油，去除废水中残余的萃取剂物质，除油后废水中总油≤15mg/L，然后采用草酸，去除废水中的钙，经草酸除钙处理后的硫酸镁废水，废水中CaO≤0.2g/L；除油、除杂后的废水需陶瓷膜精密过滤，去除废水中的悬浮物，精密过滤后的废水采用纳滤膜浓缩废水，提高废水浓度，同时获得可回用的透析水，透析水总盐含量≤2g/L。

试验过程中每10分钟测一次透析水流量并计算膜通量。根据进水量和透析水量计算浓缩倍数，浓缩倍数=原水质量/(原水质量-透析水质量)。多次试验，数据如

表1所示

由表1数据可知，采用膜处理方法，硫酸镁废水平均可浓缩3.3倍以上，透析水出水率可大于70%。浓水中MgO含量最高可达46g/L，折合硫酸镁含量为13.8%。此条件下，膜通量稳定且较大，平均约为37L/m²·h。

对比浓缩前后，进水、透析水、浓水分析数据如表2所示：

由表2数据可见，稀土工业废水（主要含硫酸镁）经纳滤膜浓缩后，透析水水质较好，浓水中盐含量明显提高。故可以用膜法处理稀土工业废水。