[发明专利]稀土碳沉废水和萃余液资源化处理装置及方法

说明书

本发明提出的是一种稀土碳沉废水和萃余液资源化处理装置及方法，是针对P507‑盐酸体系、氨水皂化的稀土分离过程中产生的高氨氮废水，即含重金属离子、高浓度氯化铵的稀土碳沉废水，以及含油、高浓度氯化铵的萃余液。对于萃余液，通过陶瓷膜过滤装置进行循环过滤浓缩，回收萃取剂，除油后的萃余液去蒸发；对于稀土碳沉废水，首先利用预处理设备调节pH、絮凝、反应、浓缩，去除稀土碳沉废水中的悬浮物与重金属离子；其次利用超高压反渗透装置进行净化与浓缩；最后利用MVR蒸发结晶装置产出纯度达到99%的氯化铵产品；超高压反渗透产水与MVR蒸发结晶冷凝液满足回用要求，从而实现对稀土碳沉废水和萃余液进行水与盐的资源化回收利用。

技术领域

本发明涉及的是稀土碳沉废水和萃余液资源化处理装置及方法，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

稀土元素是位于元素周期表第ⅢB族中的原子序数57到71的15种镧系元素（包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥），以及与其在电子结构和化学性质相近的钪和钇元素，共计17种元素，其常见的价态为3价。稀土元素的化学性质活泼，具有典型的金属特性，是现代高技术领域众多功能性材料所需的关键元素，有现代工业维生素之称。稀土元素可以广泛用于冶金、玻璃、陶瓷、化工、核工业、电子工业、农业及医药等行业。

我国稀土资源十分丰富，储量大，产量及应用占世界的首位。稀土元素具有相同的特性决定了其分离的困难，目前，稀土分离主要采用溶剂萃取法，其中以P507作为萃取剂、盐酸反萃、氨水作为皂化剂是最经济有效的稀土萃取分离方法而广泛使用。但在P507-盐酸体系，氨水皂化的稀土分离过程中会产生大量的高盐（NaCl/CaCl₂）、高氨氮（NH₄Cl）废水，一般的处理排放对环境影响巨大。针对稀土萃取分离产生的高氨氮废水，工程上多采用石灰调节pH，进行蒸氨，回收氨水（NH₃•H₂O），而排放大量的氯化钙（CaCl₂）。

如专利申请号为201410176474.1的发明专利公开的一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法及装置，将高氨氮废水通过碱化、沉淀和过滤进行预处理，再进行预热、进蒸氨塔蒸氨，回收氨水，塔底废水进一步脱氨后排放，排放的是高盐废水（CaCl₂）。然而，随着环保排放标准的不断提高，对大量盐类的排放加以限制，蒸氨的工艺路线不能长久应用。又如专利申请号为200410084484.9的发明专利公开的一种稀土生产中氯化铵废水零排放的处理方法，针对稀土氯化铵废水，经过预处理，物理/化学净化，利用多级反渗透装置进行膜分离处理，其浓缩液经过进一步的蒸发浓缩，蒸氨回收氨水，同时得到氯化钙产物，其透过液回收利用。此方法虽说达到了回收利用氨水与回用水的目的，但氯化钙虽然在北方冬天可以作为溶雪剂，其它地方可以少量用于含氟废水的脱氟剂，一般情况下，氯化钙的销路不多。需要开发一种新的稀土碳沉废水和萃余液资源化处理技术。

发明内容

本发明的目的旨在针对现有稀土生产废水处理方法存在的上述问题，提出一种稀土碳沉废水和萃余液资源化处理装置及方法，同时对碳沉废水和萃余液分别进行处理，实现对稀土碳沉废水和萃余液进行水与盐的有效资源化回收利用。

本发明的技术解决方案：稀土碳沉废水和萃余液资源化处理装置，其结构包括稀土碳沉废水调节池、反应池、浓缩池、管式微滤装置、中间水池、污泥池、污泥脱水装置、预处理加药系统、超高压反渗透装置、超高压反渗透加药系统、超高压反渗透产水池、MVR进料池、机械再压缩蒸发结晶装置、MVR冷凝水池、萃余液调节池、油浓缩池、陶瓷膜过滤装置、储油池；以及稀土碳沉废水提升泵、增压泵、MVR进料泵、污泥泵、外送水泵、冷凝水外送泵、萃余液提升泵、回收油回送泵、陶瓷膜循环泵、管式微滤循环泵；