本發明專利技術涉及一種從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，屬于稀土濕法冶煉和化工生產所產生的污染物綜合治理技術領域。這種高含鹽硫酸稀土生產廢水的處理方法，包括分別收集碳酸氫銨沉淀或碳酸氫鈉沉淀二種不同性質的廢水、檢測廢水組份、預處理、軟化處理、反滲透分離濃縮、蒸發濃縮或沉淀、硫酸銨回收等工藝步驟。它將傳統污水處理方法與現代分離技術緊密結合，既能有效治理廢水、保護環境，又能回收廢水中的有價值物質、實現水資源和硫酸鹽類物質的再生利用。并且，在實現設備穩定運行的同時，降低了治理過程的能源消耗，降低了稀土生產企業的成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種稀土濕法冶煉和化工生產所產生的污染物綜合治理方法，尤其是一種。
技術介紹
碳酸稀土是稀土行業中主要的產品之一。目前的生產工藝是:先采用濃硫酸焙燒，把稀土精礦與硫酸混合在回轉窯中焙燒；焙燒后的初級產品，加水浸出可溶性的稀土硫酸鹽，成為含硫酸稀土的浸出液；再往浸出液中加入碳酸氫銨或碳酸氫鈉，使稀土轉化為碳酸鹽半成品，通過沉淀和壓濾相結合的方法，獲得碳酸稀土粗制品；期間還經過除鐵等輔助工藝精制純化，得到純度較高的初級成品。在使用上述工藝生產稀土產品過程中，會產生大量的含硫酸鹽、碳酸鹽等復雜組分的高濃度廢水，這部分廢水如果不加處理直接排放或滲入地下，會導致嚴重的環境污染，以至于使生產硫酸稀土為主要產品的北方某些地區的地下水硬度極高，造成飲用水源的不可逆轉的污染；同時，也會使水資源和其他有效成分白白浪費，增加了企業的生產成本。為此，國家工信部在2014年初發出了“稀土行業清潔生產技術推行方案的通知”，要求該行業加快先進清潔生產技術應用和推廣，提高行業清潔生產水平，大幅降低污染物排放強度。目前，很多方法都能一定程度地對這種高污染廢水進行處理，如物理方法有蒸餾法、焚燒法；化學法有沉淀法、電滲析、催化裂解等。但以上這些方法存在諸如處理效率低、處理效果差、投資大、運行成本高、二次污染等問題，無法實現清潔生產目標。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種，處理效率高、效果好、適應不同生產工藝和廢水成分，使廢水中的水和可溶性固形物得到收集，基本達到清潔生產要求的廢水零排放。按照本專利技術提供的技術方案，所述，其特征是，包括以下步驟: (1)廢水收集:分別收集碳酸氫銨沉淀和碳酸氫鈉沉淀二種工藝所產生的廢水，并檢測廢水的含鹽濃度確定含鹽濃度和主要組分； (2)預處理:調節廢水的pH值為7.5^11.5進行水質調整，使廢水中的鈣鎂離子沉淀，沉淀后的上清液進行過濾； (3)軟化處理:向預處理后的廢水中添加分散劑，分散劑的加入量為0.1-0.5L/噸廢水；再將廢水通過軟化膜，軟化膜采用磺化聚砜或磺化聚醚砜材料，由水泵提供進水動力，泵的揚程為0.6^2.0MPa ;所述軟化膜產出的軟化水進入后道的反滲透濃縮處理得到回用水，所得的富集濃縮液進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序； (4)反滲透濃縮:經步驟(3)軟化后得到的軟化水，通過反滲透膜進行除鹽分離，反滲透膜采用聚酰胺、聚醚砜或納米級無機陶瓷材料，由水泵提供進水動力，泵的揚程為0.1-3.5MPa，進入反滲透膜的料液溫度是5~4(TC;所述反滲透膜產出為回收水，反滲透膜截留的濃縮水與軟化膜得到的富集濃縮液一同進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序。進一步的，所述步驟(2 )預處理中調節pH值采用氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或幾種。進一步的，所述步驟(3)軟化處理步驟采用的分散劑為聚環氧琥珀酸分散劑、聚天冬氨酸分散劑、聚馬來酸酐分散劑、丙烯酸和衣康酸的共聚物中的一種或幾種。進一步的，所述步驟(4)反滲透濃縮步驟中反滲透膜的膜孔與膜面夾角為15~75度。進一步的，對于碳酸氫銨沉淀工藝所產生的廢水在經步驟(3)和步驟(4)處理后，得到的濃水先進行硫酸銨回收工序；所述硫酸銨回收工序，是將步驟(3)和步驟(4)處理后得到的濃水透過滲透膜，滲透膜另一相為濃度為10%~30%的硫酸溶液，滲透膜的滲透壓為0.01-0.20MPa，水泵揚程為0.05、.20 MPa ;濃水中的氨離子透過滲透膜，與硫酸溶液結合為硫酸銨溶液；脫除氨離子后的濃水再進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序。進一步的，所述蒸發濃縮工序，是將步驟(3)得到的富集濃縮液與步驟(4)得到的濃縮水合并后，在蒸發濃縮設備中進行濃縮，蒸發濃縮設備的溫度為65~95°C，壓力為-0.05^-0.10 MPa ;所述蒸發濃縮工序得到的水為回用水，得到的濃縮液經結晶和固化處理，得到硫酸鹽類固形物。進一步的，所述固化處理采用三足刮刀自卸料式離心分離機、臥式螺旋分離機或板框壓濾機進行固形物分離，得到硫酸鹽類固形物。進一步的，所述沉淀工序，是將步驟(3)得到的富集濃縮液與步驟(4)得到的濃縮水合并后，在沉淀池進行沉淀；所述沉淀工序得到的上清液進入廢水收集池按(2)~(4)再次進行處理，或者作為硫酸焙燒過程的冷卻水使用；沉淀工序所得的沉淀物，采用板框壓濾機或離心分離機進行固型化處理后，得到硫酸鹽類固形物。進一步的，所述步驟(2)預處理調節pH時藥劑的用量為廢水總量的0.1-2.0%。進一步的，所述沉淀工序時，加溫沉淀的溫度為4(T80°C，降溫沉淀的溫度為-5~10°C，沉淀前要求濃水中固形物含量為5~25% (V/V)0本專利技術與稀土行業現有硫酸廢水治理技術相比，具有如下優點:(1)本專利技術治理硫酸廢水，是在一個閉環內進行。廢水中的水和可溶性固形物均得到收集，基本達到了清潔生產要求的廢水零排放。(2)廢水中所含的二種有價值物質，即大量的水和硫酸鹽類物質，可以得到回收利用。對北方缺水地區來講，稀土生產企業可節約80%以上的水耗，其社會意義和企業效益十分明顯。(3)膜分離技術是當今公認的低能耗技術。本專利技術廣泛采用了這種技術和設備，廢水中的大部分可回收水由膜分離設備回收利用，比直接蒸發技術節能三分之二以上。(4)采用低壓滲透技術回收硫酸銨，相比氨氮吹脫工藝處理硫酸銨廢水，氨氮離子不會進入空氣，避免了大氣污染。(5)反滲透分離是一種物理處理方法，在這個步驟中無需添加任何化學試劑，且處理效果穩定。因此，反滲透設備產出的回用水，品質遠好于北方地區自來水或地下水，有利于稀土生產企業提升稀土產出收得率和品質。(6)本專利技術處理效率高、效果好、適應不同生產工藝和廢水成分、處理成本低且無二次污染。【附圖說明】圖1為本專利技術所述硫酸稀土廢水的處理工藝流程圖。圖2為滲透膜回收硫酸銨的工藝流程圖。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。所述，包括以下工藝步驟: (1)廢水收集:分別收集碳酸氫銨沉淀或碳酸氫鈉沉淀二種不同工藝所產生的不同性質的廢水；碳酸氫銨沉淀工藝產生的廢水中富含硫酸氨等鹽類物質，碳酸氫鈉沉淀工藝產生的廢水中富含硫酸鈉等鹽類物質；分別收集的目的是便于采用針對性更強的后處理工藝，包括分別回收其中的有價值硫酸銨和硫酸鈉； (2)組分檢測:將廢水取樣檢測，主要測定其含鹽濃度和主要組分數據；由于碳酸鹽的添加量是根據產品原料某些組分含量及生產過程的技術性狀調整的，廢水含鹽量及其其他組分會有所波動，后續處理工 藝也需要根據這些波動進行針對性調整； (3)水質調整:廢水中的某些鹽類物質，會使廢水呈現出高硬度特征，如廢水中的鈣鎂離子；這些成分，來源于稀土礦本身和生產過程的添加。這部分高硬度鹽類物質，通過調節廢水的PH等方法，可以使其自然沉淀。調節pH可以使用氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣等化合物，或者這些化合物的混合物來實現。根據不同組分的廢水，調節廢水PH到7.5^11.5。(4)平流沉淀:廢水中還含有生產原料及添加物中的大顆粒物、懸浮物等，這些物質存在于廢水中，會影響后續工序的處理效果，須使用合適的過濾技術和設備加以濾除。過濾設備包括板框壓濾機、機械式離心機、機械式過濾器、各種有機或無機材料制成的微濾膜設備等多種，或這些設備本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，其特征是，包括以下步驟：（1）廢水收集：分別收集碳酸氫銨沉淀和碳酸氫鈉沉淀二種工藝所產生的廢水，并檢測廢水的含鹽濃度確定含鹽濃度和主要組分；（2）預處理：調節廢水的pH值為7.5~11.5進行水質調整，使廢水中的鈣鎂離子沉淀，沉淀后的上清液進行過濾；（3）軟化處理：向預處理后的廢水中添加分散劑，分散劑的加入量為0.1~0.5L/噸廢水；再將廢水通過軟化膜，軟化膜采用磺化聚砜或磺化聚醚砜材料，由水泵提供進水動力，泵的揚程為0.6~2.0MPa；所述軟化膜產出的軟化水進入后道的反滲透濃縮處理得到回用水，所得的富集濃縮液進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序；（4）反滲透濃縮：經步驟（3）軟化后得到的軟化水，通過反滲透膜進行除鹽分離，反滲透膜采用聚酰胺、聚醚砜或納米級無機陶瓷材料，由水泵提供進水動力，泵的揚程為0.1~3.5MPa，進入反滲透膜的料液溫度是5~40℃；所述反滲透膜產出為回收水，反滲透膜截留的濃縮水與軟化膜得到的富集濃縮液一同進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序。
【技術特征摘要】
1.一種從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，其特征是，包括以下步驟: (1)廢水收集:分別收集碳酸氫銨沉淀和碳酸氫鈉沉淀二種工藝所產生的廢水，并檢測廢水的含鹽濃度確定含鹽濃度和主要組分； (2)預處理:調節廢水的pH值為7.5^11.5進行水質調整，使廢水中的鈣鎂離子沉淀，沉淀后的上清液進行過濾； (3)軟化處理:向預處理后的廢水中添加分散劑，分散劑的加入量為0.1~0.5L/噸廢水；再將廢水通過軟化膜，軟化膜采用磺化聚砜或磺化聚醚砜材料，由水泵提供進水動力，泵的揚程為0.6^2.0MPa ;所述軟化膜產出的軟化水進入后道的反滲透濃縮處理得到回用水，所得的富集濃縮液進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序； (4)反滲透濃縮:經步驟(3)軟化后得到的軟化水，通過反滲透膜進行除鹽分離，反滲透膜采用聚酰胺、聚醚砜或納米級無機陶瓷材料，由水泵提供進水動力，泵的揚程為0.1~3.5MPa，進入反滲透膜的料液溫度是5~4(TC;所述反滲透膜產出為回收水，反滲透膜截留的濃縮水與軟化膜得到的富集濃縮液一同進入蒸發濃縮工序或者沉淀工序。2.如權利要求1所述的從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，其特征是:所述步驟(2)預處理中調節pH值采用氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或幾種。3.如權利要求 1所述的從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，其特征是:所述步驟(3)軟化處理步驟采用的分散劑為聚環氧琥珀酸分散劑、聚天冬氨酸分散劑、聚馬來酸酐分散劑、丙烯酸和衣康酸的共聚物中的一種或幾種。4.如權利要求1所述的從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，其特征是:所述步驟(4)反滲透濃縮步驟中反滲透膜的膜孔與膜面夾角為15~75度。5.如權利要求1所述的從硫酸稀土生產廢水中回收水和硫酸鹽類物質的方法，其特征是:對于碳酸氫銨沉淀工藝所產生的廢水在經步驟(3)和步驟(4)處...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴永琪，李蕾，戴臻寧，
申請(專利權)人：賽普無錫膜科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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