申请日2014.06.24
公开(公告)日2014.10.01
IPC分类号C02F9/10; C01C1/16; C02F101/16; C05G1/00; C02F1/469; C05C3/00
摘要
一种回收稀土铵盐废水中氯化铵制备农用化肥的方法，其主要是将稀土铵盐废水先经活性炭预处理后进入电渗析浓缩装置，将废水铵盐浓度提升至10～13%，然后经三效蒸发进一步浓缩至45～48%，将浓缩浆液先冷却结晶，然后与其他三种经活化处理的废渣按铵盐质量浓度大于60%的任意所需比例进行复混，搅匀后用皮带输送机送人滚筒造粒机喷入铵盐母液造粒，其中其他三种活化废渣为明胶厂含磷废渣活化产物，发电厂秸秆灰活化产物及风化煤活化产物。本发明处理费用低，无二次污染，制肥工艺简单，肥效好。
摘要附图
权利要求书
1.一种回收稀土铵盐废水中氯化铵制备农用化肥的方法，其特征在于：
(1)稀土废水氯化铵的回收：
a、稀土冶炼分离所排放的浓度为6～8%的铵盐废水首先经活性炭滤柱预处 理，使得废水中有机物浓度降为0.5mg/L以下，然后经保安过滤装置过滤，以 保护后续处理装置;
b、上述经预处理后的废水进入电渗析浓缩装置，将废水中氯化铵浓度提升 至10～13%，然后采用HCl将浓缩液中pH调至3～5;
c、经电渗析浓缩后的浓缩液进入三效蒸发器，进一步使氯化铵浓缩至 45～48%，所得氯化铵浓缩浆液进入制肥工艺;冷凝蒸馏水返回生产阶段碳酸氢 铵沉淀工艺循环使用;
(2)制备农用化肥：
a、铵盐浓缩液冷却结晶：将步骤1浓缩至45～48%的浆液在冷却结晶槽中 冷却结晶，当温度接近常温时将其放入离心分离机中分离出结晶氯化铵固体， 母液一部分用于有机无机复合肥的造粒，多余的母液返回三效蒸发浓缩;
b、多元素有机无机复混肥造粒：将步骤a中结晶出的氯化铵晶体与三种经 活化处理的废渣，按氯化铵质量浓度大于60%的任意所需比例进行复混，搅匀 后用皮带输送机送入滚筒造粒机喷入铵盐母液造粒，成粒后送入滚筒烘干机， 在烘干机中烘干，最后经过筛、冷却、包装等工序制成复混农用肥。
2.根据权利要求1所述的回收稀土铵盐废水中氯化铵制备农用化肥的方法， 其特征在于：所述的三种经活化处理的废渣是：
(1)明胶厂含磷废渣活化处理：将明胶厂含磷废渣放置，使其自然风干， 当水分小于12%时，加入浓硫酸调整pH达到4～5.5，放置1～3天使其自然反应 熟化;
(2)发电厂秸秆灰活化：发电厂的秸秆灰呈碱性，用硫酸将其中和到pH 达到4.5～6.5，使秸秆灰中的K2O转化为K2SO4，中微量元素转化为水溶性硫酸 盐;
(3)风化煤活化处理：将碳酸氢铵加入风化煤搅拌均匀，放置3～6天，使 pH达到5～7。
说明书
一种回收稀土铵盐废水中氯化铵制备农用化肥的方法
技术领域
本发明属于废水处理与资源回收利用领域，特别涉及一种稀土铵盐废水的处 理方法。
背景技术
我国稀土资源丰富，目前世界所需的绝大部分稀土元素均在我国开采和冶 炼分离。然而，在稀土开采和冶炼过程中，排放各种不同类型高浓度污染废水， 如酸性废水、含氟废水、含放射性元素废水、高盐废水、高浓度氨氮废水等。 在这些不同类型废水中，尤以氨氮废水污染最为突出，其水量大,氨氮浓度高。 稀土冶炼废水中的氨氮主要以氯化铵形式存在，通常高浓度部分废水的氯化铵 浓度高达100g/L以上，中浓度部分废水其氯化铵浓度亦可达数十g/L。如此高 浓度的氨氮若不经处理或处理不当，必将给环境带来极大的危害，造成不可挽 回的生态损失，同时亦将造成氯化铵等有用资源的浪费，造成严重的经济损失。 因此，在进行稀土冶炼废水治理时，不仅需考虑污染物质的去除，同时亦需进 行有价资源的回收和利用。
稀土在冶炼分离过程中，通常根据不同工艺段排放不同浓度的氨氮废水，如 高氨氮浓度的稀土皂废水(氯化铵浓度达100g/L)、中氨氮浓度的碳铵沉淀废水 (氯化铵浓度在40g/L左右)、低氨氮浓度废水(氯化铵浓度数g/L)。目前，在 该类废水处理中，主要根据不同浓度氨氮废水，分别采用不同工艺进行处理， 对于高浓度的氨氮废水主要采用蒸发浓缩法和电渗析—蒸发浓缩组合工艺进行 处理，这在国内外许多稀土氨氮废水处理中已大量应用，技术成熟可靠，并能 回收铵盐，基本可抵消设备运行费用;氨氮浓度相对较高的中等浓度废水，多 采用氨吹脱法，该法处理效果较好，投资相对较低，并可回收氨水回用于生产; 稀土生产废水中的低浓度氨氮废水，由于废水中有机物含量少，可生化性差， 难以采用生化处理，采用其他方法处理如吸附法、离子交换、折点氯化等有部 分报道。
综上所述，目前稀土铵盐废水处理及回收利用主要存在以下问题：
1、不同浓度氨氮废水分类处理，尽管可有效的去除氨氮回收有价资源，然 而对中、低铵盐浓度的废水成本较高，经济性较差。
2、运用蒸发结晶法回收铵盐，虽然可基本抵消处理费用，但这是建立在回 收的铵盐能顺利售出的基础之上。由于回收的氯化铵只能作为农肥出售，而农 业生产对单一的氯化铵氮肥需求较少，使得大量回收的铵盐难以有效的售出， 影响氨氮废水的处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种回收稀 土铵盐废水中氯化铵制备农用化肥的方法。本发明主要对铵盐废水先采用电渗 析进行浓缩，再进入三效蒸发结晶系统进行浓缩念，在将废水中铵盐有效去除 的同时，采用制肥工艺，将浓缩的铵盐制备成农用化肥。
本发明的技术方案如下：
1、稀土废水氯化铵的回收：
a、稀土冶炼分离所排放的浓度为6～8%的铵盐废水首先经活性炭滤柱预处 理，使得废水中有机物浓度降为0.5mg/L以下，然后经保安过滤装置过滤，以 保护后续处理装置;
b、上述经预处理后的废水进入电渗析浓缩装置，将废水中氯化铵浓度提升 至10～13%，然后采用HCl将浓缩液中pH调至3～5;
c、经电渗析浓缩后的浓缩液进入三效蒸发器，进一步使氯化铵浓缩至 45～48%，所得氯化铵浓缩浆液进入制肥工艺;冷凝蒸馏水返回生产阶段碳酸氢 铵沉淀工艺循环使用。
2、制备农用化肥：
a、铵盐浓缩液冷却结晶：将步骤1浓缩至45～48%的浆液在冷却结晶槽中 冷却结晶，当温度接近常温时将其放入离心分离机中分离出结晶氯化铵固体， 母液一部分用于有机无机复合肥的造粒，多余的母液返回三效蒸发浓缩。
b、明胶厂含磷废渣活化处理：将明胶厂含磷废渣放置，使其自然风干，当 水分小于12%时，加入浓硫酸调整pH达到4～5.5，放置1～3天使其自然反应熟 化。
c、发电厂秸秆灰活化：发电厂的秸秆灰呈碱性，用硫酸将其中和到pH达到 4.5～6.5，使秸秆灰中的K2O转化为K2SO4，中微量元素转化为水溶性硫酸盐。
d、风化煤活化处理：将碳酸氢铵加入风化煤搅拌均匀，放置3～6天，使pH 达到5～7，以提高风化煤中腐植酸的活性。
e、多元素有机无机复混肥造粒：将上述步骤b、c、d中三种经活化处理的 废渣与步骤a中结晶出的氯化铵晶体，按氯化铵质量浓度大于60%的任意所需 比例进行复混，搅匀后用皮带输送机送入滚筒造粒机喷入铵盐母液造粒，成粒 后送入滚筒烘干机，在烘干机中烘干，最后经过筛、冷却、包装等工序制成产 品。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、处理费用低，效果好。
2、可充分利用当地的废弃资源，实现变废为宝。
3、可使回收氯化铵中的重金属及其他不利元素得到稀释，可大为提高其达 到农用肥标准，而不存在二次污染风险。
4、制备复合肥可大为提高肥效，克服单纯使用氯化铵作为化肥的缺点，市 场销路好，实现可观的企业利润。
