專利名稱：回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法，屬于稀土濕法冶金領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
在稀土萃取分離工藝中通常選用氨水、碳酸氫銨、氫氧化鈉、氧化鈣和氧化鎂作為 皂化劑，皂化廢水和稀土皂化廢水中含有氯化銨、氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂，在工藝中配制 皂化劑通常選用新水調(diào)配氨水濃度、溶解碳酸氫銨和稀釋氫氧化鈉，皂化廢水中氯化銨或 氯化鈉濃度低，回收氯化銨或氯化鈉成本高，同時消耗大量的新水；而碳酸稀土沉淀工藝通 常選用碳酸氫銨和碳酸鈉作為沉淀劑，產(chǎn)生的沉淀廢水中含有氯化銨或氯化鈉，廢水中含 氯化銨或氯化鈉濃度低，直接采用蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶回收氯化銨或氯化鈉消耗的能源大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是將碳酸稀土沉淀產(chǎn)生的廢水直接回用到萃取分離工藝配制皂化 劑，降低了廢水排放量，降低了新水的使用量，提高廢水中氯化銨或氯化鈉的濃度，降低濃 縮、結(jié)晶回收氯化銨或氯化鈉能源消耗，提高稀土收率，有利于皂化段有機相和水相澄清， 降低有機損失的回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法。技術(shù)解決方案本發(fā)明回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法，萃余液為高純 難萃元素溶液、反萃余液為高純易萃元素或富集物溶液，本分離段難萃元素至少含一種稀 土碳酸鹽沉淀的廢水回用配制皂化劑，用含有氯化銨的沉淀廢水溶解碳酸氫銨或稀釋氨水 作為萃取分離的皂化劑；用含有氯化鈉的沉淀廢水稀釋氫氧化鈉溶液作為皂化劑。本發(fā)明回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法，萃余液為難萃元素的富集物溶 液、反萃余液為高純易萃元素或富集物溶液，本分離段所有元素至少含一種稀土碳酸鹽沉 淀的廢水回用配制皂化劑，用含有氯化銨的沉淀廢水溶解碳酸氫銨或稀釋氨水作為萃取分 離的皂化劑；用含有氯化鈉的沉淀廢水稀釋氫氧化鈉溶液作為皂化劑。本發(fā)明為了便于回收氯化銨或氯化鈉和廢水的回用，選定兩種方法一種是選用 氨水、碳酸氫銨作為萃取分離的皂化劑，碳酸氫銨作為碳酸稀土的沉淀劑，皂化和沉淀產(chǎn)生 的廢水均為含有氯化銨的溶液；另一種是選用氫氧化鈉作為萃取分離的皂化劑，碳酸鈉作 為碳酸稀土的沉淀劑，皂化和沉淀產(chǎn)生的廢水均為含有氯化鈉的溶液，這兩種方法無論是 碳酸稀土沉淀還是萃取劑皂化產(chǎn)生的廢水中均含相同的氯化銨或氯化鈉，沉淀廢水就可以 回用配制皂化劑，同時也便于濃縮、結(jié)晶回收氯化銨或氯化鈉。本發(fā)明根據(jù)沉淀廢水含氯化銨或氯化鈉不同、含有微量的稀土元素，同時根據(jù)萃 取分離的純度要求回用沉淀廢水配制皂化劑，將溶解或夾帶的稀土元素通過配制皂化劑再 返回工藝中，提高有價元素的收率，由于沉淀廢水中含有氯化銨或氯化鈉，有利于皂化段有 機相和水相澄清，降低有機損失。本發(fā)明在稀土萃取分離皂化劑配制工藝中，不影響萃取分離純度和分離能力的前
3提下，根據(jù)分離的稀土元素和產(chǎn)品純度等因素實現(xiàn)碳酸稀土沉淀廢水回用，碳酸稀土沉淀 廢水回用降低了廢水排放量、降低了新水的使用量、并提高了廢水中氯化銨或氯化鈉的濃 度，降低濃縮、結(jié)晶回收氯化銨或氯化鈉能源消耗。本發(fā)明的優(yōu)點(1)碳酸稀土沉淀廢水中含有微量的稀土元素，廢水回用后即不會影響萃取分離 產(chǎn)品純度，同時可提高稀土收率，減少資源浪費。(2)由于碳酸稀土沉淀廢水中含有氯化銨或氯化鈉，用于溶解碳酸氫銨、稀釋氨水 或氫氧化鈉溶液作為皂化劑，解決了皂化過程中產(chǎn)生的乳化現(xiàn)象，明顯改善了有機相和水 相分層效果，分相時間短，分相后的水相非常清，不夾帶有機，降低萃取劑消耗。(3)碳酸稀土沉淀廢水回用于配制皂化劑，降低新水使用量、減少廢水排放量、提 高廢水中氯化銨或氯化鈉的濃度、降低濃縮和結(jié)晶氯化銨或氯化鈉的能源消耗。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1原料為混合氯化稀土溶液經(jīng)釹釤分組后的萃余液，稀土濃度1. 5mol/L,pH = 2，其 組成按重量比包括La2O3和CeO2含量為79%，Pr6O11和Nd2O3含量為21 % ；分離規(guī)模為12250 噸/年(按稀土氧化物計)；有機相為P5tl7 (用煤油稀釋)，其濃度為1. 5mol/L ；La3+和Ce3+為難萃稀土元素，Pr3+和Nd3+為易萃稀土元素；采用氨水作為皂化劑，碳酸氫銨為碳酸鑭的沉淀劑；碳酸鑭沉淀產(chǎn)生廢水260M3/天，氯化銨濃度為0. 85mol/L ；采用混合澄清萃取槽進行鈰鐠萃取分離，萃余液為鑭鈰萃取分離的料液，反萃取 余液為制備碳酸鐠釹的原料；用碳酸鑭沉淀廢水配制鈰鐠萃取分離的皂化劑。用濃度為8mol/L的工業(yè)氨水70M3/天為鈰鐠萃取分離的皂化劑，為了使有機皂化 度準確，嚴格要求穩(wěn)定氨水濃度，用新水將氨水濃度稀釋到7mol/L，需加入新水IOM3/天， 鈰鐠萃取分離氨水皂化和稀土皂化產(chǎn)生皂化廢水為212M3/天，氯化銨濃度為2. 64mol/L ； 用碳酸鑭沉淀廢水代替新水稀釋氨水濃度，需加入IOM3/天碳酸鑭沉淀廢水，稀釋后含有氯 化銨的氨水作為鈰鐠萃取分離皂化劑，鈰鐠萃取分離氨水皂化和稀土皂化產(chǎn)生皂化廢水為 212M3/天，氯化銨濃度為2. 68mol/L;回用碳酸鑭沉淀廢水稀釋氨水濃度，鈰鐠分離工藝節(jié) 省新水IOM3/天，碳酸鑭沉淀工藝減少廢水排放IOM3/天，產(chǎn)生皂化廢水中氯化銨濃度提高 0.04mol/L。實施例2原料為混合氯化稀土溶液，稀土濃度1. 5mol/L, pH = 2，其組成按重量比包括 La2O3-Nd2O3含量為98%，Sm2O3-Lu2O3和Y2O3含量為2% ；分離規(guī)模為12500噸/年(按稀土 氧化物計)；有機相為P5tl7 (用煤油稀釋)，其濃度為1. 5mol/L ；
La3+-Nd3+為難萃稀土元素，Sm3+-Lu3+和Y3+為易萃稀土元素；采用碳酸氫銨溶液為皂化劑，碳酸氫銨為碳酸鐠釹的沉淀劑；碳酸鐠釹沉淀產(chǎn)生廢水180M3/天，氯化銨濃度為0. 98mol/L ；采用混合澄清萃取槽進行釹釤萃取分離，萃余液為鈰鐠萃取分離的料液，要求該 料液含易萃稀土元素非常低，反萃取余液是釤銪釓富集物溶液，該溶液作為產(chǎn)品直接銷售； 用碳酸鐠釹沉淀廢水溶解碳酸氫銨作為釹釤分離的皂化劑。釹釤萃取分離段用新水溶解碳酸氫銨，溶解后的碳酸氫銨溶液作為釹釤萃取分離 的皂化劑，溶解皂化劑需35M3/天新水，碳酸氫銨濃度為1. 9mol/L，在稀土皂化段皂化有機 完全與氯化稀土溶液反應，稀土皂化余液為13M3/天，本段碳酸氫銨皂化和稀土皂化產(chǎn)生 皂化廢水為48M3/天，皂化廢水中氯化銨濃度為1. 38mol/L ；用碳酸鐠釹沉淀廢水代替新水 溶解碳酸氫銨，溶解碳酸氫銨需35M3/天碳酸鐠釹沉淀廢水，溶解后含有氯化銨的碳酸氫銨 溶液作為釹釤萃取分離的皂化劑，釹釤萃取分離碳酸氫銨皂化和稀土皂化產(chǎn)生皂化廢水為 48M3/天，廢水中氯化銨濃度為2. 09mol/L ；碳酸鐠釹沉淀廢水回用于釹釤萃取分離工藝配 制皂化劑，節(jié)約新水35M3/天，碳酸鐠釹沉淀減少廢水排放量35M3/天，皂化廢水中氯化銨濃 度提高 0. 71mol/L。實施例3原料為混合氯化稀土溶液，稀土濃度1. 2mol/L,pH = 2，其組成按重量比包括Sm2O3 和Eu2O3含量為38%，Gd2O3含量為62% ；分離規(guī)模為220噸/年(按稀土氧化物計)；有機相為P5tl7 (用煤油稀釋)，其濃度為1. 5mol/L ；Sm3+和Eu3+為難萃稀土元素，Gd3+為易萃稀土元素；采用氫氧化鈉作為皂化劑，碳酸鈉為碳酸釓的沉淀劑；碳酸釓沉淀產(chǎn)生廢水12M3/天，氯化鈉濃度為0. 39mol/L ；采用混合澄清萃取槽進行銪釓萃取分離，萃余液為富銪溶液，作為分離銪的料液， 該料液對釓元素含量要求不高，反萃取余液是氯化釓，要求氯化釓溶液含難萃稀土元素非 常低，氯化釓是制備碳酸釓產(chǎn)品的原料液，用碳酸釓沉淀廢水配制銪釓萃取分離皂化劑。濃度為lOmol/L的工業(yè)氫氧化鈉溶液3. 4M3/天為銪釓萃取分離的皂化劑，由于高 濃度氫氧化鈉溶液在皂化過程中產(chǎn)生大量的熱，萃取槽容易變形，為了降低其熱量，將氫氧 化鈉濃度稀釋到5mol/L，需新水3. 4M3/天，在稀土皂化段皂化有機完全與氯化稀土溶液反 應，稀土皂化余液為9M3/天，銪釓萃取分離產(chǎn)生皂化廢水為15. 8M3/天，廢水中氯化鈉濃度 為2. 15mol/L ；用碳酸釓沉淀廢水代替新水稀釋氫氧化鈉，需碳酸釓沉淀廢水3. 4M3/天，稀 釋后含氯化鈉的氫氧化鈉溶液作為銪釓萃取分離的皂化劑，銪釓萃取分離產(chǎn)生皂化廢水為 15. 8M3/天，廢水中氯化鈉濃度為2. 23mol/L ；碳酸釓沉淀廢水回用于銪釓萃取分離工藝配 制皂化劑，節(jié)約新水3. 4M3/天，碳酸釓沉淀減少廢水排放量3. 4M3/天，皂化廢水中氯化鈉濃 度提高 0. 08mol/Lo
權(quán)利要求
回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法，其特征在于，萃余液為高純難萃元素溶液、反萃余液為高純易萃元素或富集物溶液，本分離段難萃元素至少含一種稀土碳酸鹽沉淀的廢水回用配制皂化劑，用含有氯化銨的沉淀廢水溶解碳酸氫銨或稀釋氨水作為萃取分離的皂化劑；用含有氯化鈉的沉淀廢水稀釋氫氧化鈉溶液作為皂化劑。
2.回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法，其特征在于，萃余液為難萃元素的富集 物溶液、反萃余液為高純易萃元素或富集物溶液，本分離段所有元素至少含一種稀土碳酸 鹽沉淀的廢水回用配制皂化劑，用含有氯化銨的沉淀廢水溶解碳酸氫銨或稀釋氨水作為萃 取分離的皂化劑；用含有氯化鈉的沉淀廢水稀釋氫氧化鈉溶液作為皂化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回用碳酸稀土沉淀廢水配制皂化劑的方法，屬于稀土濕法冶金領(lǐng)域。本發(fā)明是根據(jù)稀土萃取分離難萃元素的純度要求和配制不同皂化劑需求，選擇回用碳酸稀土沉淀廢水，用沉淀廢水配制皂化劑，降低了廢水排放量，降低了新水的使用量，提高廢水中氯化銨或氯化鈉的濃度，降低濃縮、結(jié)晶回收氯化銨或氯化鈉能源消耗，提高稀土收率，有利于皂化段有機相和水相澄清，降低有機損失。
文檔編號C22B59/00GK101967560SQ20101023892
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者劉海旺, 吳英, 張敏, 張瑞祥, 斯琴畢力格, 王士智, 許宗澤, 郝先庫, 陳敏璇, 馬顯東 申請人:包頭市京瑞新材料有限公司