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稀土氧化铕萃取废水除重及回收工艺

发布时间:2018-2-21 7:50:39  中国污水处理工程网

  申请日2016.08.16

  公开(公告)日2016.12.14

  IPC分类号C22B7/00; C22B59/00; C22B19/30; C02F9/04

  摘要

  本发明提供了一种稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,主要包括以下步骤:(1)稀土元素回收:氧化铕萃取废水中投加草酸将反萃取下来的氯化稀土沉淀下来,此阶段的沉淀Eu2(C2O4)3可再经过分离、烘干、灼烧,制得氧化铕,(2)锌元素回收:向步骤(1)中的滤液中投加NaOH,调节pH,并进行充分搅拌,产生的沉淀为氢氧化锌,固液分离后,氢氧化锌固体采用湿法回收或者火法焙烧回收:(3)除重及除放:将步骤(2)中的滤液和镧铈废水混合,调节pH,采用硫化沉淀法和吸附方法对废水中的重金属、放射性进行处理。本发明处理效果好,处理过程中产生渣量少,危险废弃物产生量少,减少了废水的处理成本。

  摘要附图

 

  权利要求书

  1.一种稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,主要包括以下步骤:

  (1)稀土元素回收:

  氧化铕萃取废水中投加草酸将反萃取下来的氯化稀土沉淀下来,此阶段的沉淀Eu2(C2O4)3可再经过分离、烘干、灼烧,制得氧化铕;

  (2)锌元素回收

  向步骤(1)中的滤液中投加氢氧化物,调节pH,并进行充分搅拌,产生的沉淀为氢氧化锌,固液分离后,氢氧化锌固体采用湿法回收或者火法焙烧回收,实现废渣中锌元素的回收利用;

  (3)除重及除放

  将步骤(2)中的滤液和镧铈废水混合,调节pH,采用硫化沉淀法和吸附方法对废水中的重金属、放射性物质进行处理。

  2.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(1)中草酸的投加量为1-150g/L。

  3.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(2)中氢氧化物为氢氧化钠。

  4.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(2)中pH调节范围在8.0~11.1。

  5.如权利要求4所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(2)中pH调节范围在8.0-9.0。

  6.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(3)中滤液和镧铈废水混合的体积比为1:5-10。

  7.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(3)中pH调节范围在1~3。

  8.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(3)中硫化钠的投加量为2-10g/L。

  9.如权利要求1所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(3)中吸附剂选择为凹凸棒土。

  10.如权利要求1或8所述的稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺,其特征在于,所述步骤(3)中吸附剂的投加量为1-6 g/L。

  说明书

  稀土氧化铕萃取废水除重、除放及资源回收工艺

  技术领域

  本发明涉及稀土氧化铕萃取废水处理领域,特别是涉及氧化铕萃取废水除重金属、除放射性及资源化回收治理领域。

  背景技术

  稀土有“现代工业维生素”之称,工业产品的制造中加入适量的稀土,就会产生许多神奇的效果,手机、荧光节能和LED灯、卫星和导弹都离不开稀有稀土金属。铕元素是稀土元素中的一种,一般在稀土产品萃取分离后,形成氧化铕产品进行出售。氧化铕的主要用途是用作彩色电视机红色荧光粉激活剂、高压汞灯用荧光粉、新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉等。氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,核反应堆控制棒、屏蔽材料和结构材料。

  目前,中国大多数稀土工厂用锌还原碱度法生产荧光级氧化铕。该法是先用锌粉、锌汞齐或锌粒还原粗铕的氯化物溶液,制得含Eu2+的氯化稀土溶液。然后向溶液中加入氨水,使三价稀土呈氢氧化物定量沉淀析出,而Eu2+仍留在溶液中。过滤所得的滤液用过氧化氢或空气将Eu2+氧化为Eu3+,Eu3+与溶液中存在过量的OH-生成氢氧化铕沉淀,制得的氢氧化铕中Eu2O3/RE2O3>99.99%。此法具有工艺简单,产品质量稳定的优点,是氧化铕提纯的主要方法。

  由氧化铕的萃取工艺可知,在萃取过程中添加大量的锌元素,因此所形成的氧化铕萃取废水中含有大量的锌元素,锌元素的浓度高达10000mg/L以上。目前许多稀土厂将这部分废水直接进入污水处理系统,造成水质的巨大波动,以致于影响整个工厂的水处理效果。因此,这部分废水需要进行预处理,预处理之后的水样才能进入废水处理设施。

  发明内容

  针对上述难题,本发明公开了一种稀土氧化铕萃取废水先通过草沉工艺回收稀土元素,然后对大量的锌离子进行综合回收利用,回收利用后的氧化铕萃取废水和澜铈废水混合后,再对重金属、放射性进行处理后的稀土废水的预处理工艺。

  本发明涉及稀土氧化铕萃取废水处理及回收工艺,主要包括以下步骤:

  (1)稀土元素回收:

  氧化铕萃取废水中投加草酸将反萃取下来的氯化稀土沉淀下来,化学反应式如下∶2EuCl3+3H2C2O4→Eu2(C2O4)3↓+6HCl。

  此阶段的沉淀Eu2(C2O4 )3可再经过分离、烘干、灼烧,制得氧化铕,化学反应式如下:Eu2(C2O4)3→Eu2O3+3CO2+3CO。

  (2)锌元素回收

  向步骤(1)中的滤液中投加氢氧化物,调节pH,并进行充分搅拌,产生的沉淀为氢氧化锌,固液分离后,氢氧化锌固体可采用湿法回收或者火法焙烧回收,实现废渣中锌元素的回收利用。

  (3)除重(金属)及除放(射性)

  将步骤(2)中的滤液和镧铈废水混合,调节pH,采用硫化沉淀法和吸附方法对废水中的重金属、放射性物质进行处理。

  所述步骤(1)中草酸的投加量为1-150g/L,具体用量可根据溶液里面的稀土总量确定。

  所述步骤(2)中所用的氢氧化物为氢氧化钠。

  所述步骤(2)中pH调节范围在8.0~11.1,本发明优选pH=8.0-9.0。

  所述步骤(3)中步骤二的滤液和镧铈废水混合的体积比优选为1:5-10。

  所述步骤(3)中pH调节范围在1~3,硫化钠的投加量为2-10g/L,吸附剂选择为凹凸棒土,投加量为1-6 g/L。

  本发明的有益效果:

  1、本发明首先将废水中的锌元素通过化学沉淀法回收后氢氧化锌固体,在去除废水中大量的锌元素的同时也减少后续废水中锌的处理浓度,减少了废水的处理成本。

  2、本发明将回收锌元素后的废水,与稀土冶炼的澜铈废水混合,因为澜铈废水是强酸性的,处理需要投入大量碱,两种废水混合处理后可减少废水的中和所需的碱量,减少了废水的处理成本。

  3、本发明中将混合后的废水采用硫化沉淀法协同吸附法对废水中重金属和放射性物质进行处理,两者协同后处理效率提高,重金属及放射性物质去除率达到99%,另外硫化法可在酸性条件下去除重金属和部分放射性元素,与其他的化学沉淀法(石灰)相比产生渣量少,危险废弃物产生量少。

  4、本发明中解决了萃取废水处置难题,同步也解决了产生的危险废弃物处置的难题,另外可以同步回收稀土元素、锌元素,为企业节约了危险废弃物处置的成本,同时产生了一定的经济效益

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