稀土湿法冶炼废水污染治理技术与对策

简述了稀土湿法冶炼废水的来源、分类及污染物特性,重点分析了稀土湿法冶炼废水中氨氮、氟化物、盐酸、硫酸及草酸污染物的源头控制、资源综合利用与环保治理技术现状。结果表明,利用氟生产冰晶石是稀土湿法冶炼过程中氟污染治理和资源回收的有效方法;非皂化工艺是稀土分离工艺的发展方向,采用MVR蒸发工艺回收氯化铵是目前稀土氨皂化废水中高浓度氨氮污染治理的最优工艺;草酸沉淀母液的共沸蒸馏回收盐酸和草酸资源化处理工艺具有工业应用前景;“膜处理+MVR蒸发”工艺在解决稀土冶炼废水中低浓度氨氮和有机污染物治理难题上具有一定的技术优势。提出了改进生产工艺、提高资源综合利用率,实行废水的分类收集、分级回用与分质处理,开发废水的深度处理与回用工艺是实现稀土湿法冶炼废水污染物综合治理的有效途径。     

轻稀土开采、冶炼对环境影响及修复治理研究

研究分析中国北方轻稀土开采、冶炼对环境的影响及修复治理的技术措施,旨在为轻稀土污染修复治理提供科学精准的方法。研究包括,轻稀土露天开采工艺对土壤、大气和植被环境的影响;轻稀土冶炼工艺中酸法、碱法和绿色冶炼分离工艺对环境的影响;轻稀土修复治理技术措施有物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术,详述了植物联合微生物修复技术措施和植物联合菌根修复技术措施的区别和特点。轻稀土矿的开采工艺、冶炼工艺造成不同的环境污染特征,探讨不同治理技术措施对污染修复的优缺点尤显迫切和必要,研究以期为中国北方轻稀土矿区的生态修复提供科学理论和实践方法。     

采用AlCl3脱氟-碳热氯化法从混合稀土精矿中提取稀土

研究了氟碳铈矿-独居石混合精矿经AlCl3脱氟和加碳氯化反应提取稀土的工艺及反应机理,考察了反应时间、温度和脱氟剂对稀土提取率的影响. 结果表明,在脱氟剂AlCl3存在下,600℃已获高提取率(93%),800℃时氯化反应2 h,稀土提取率高达97.4%. 采用XRD法分析了不同温度下混合稀土精矿碳热氯化2 h后酸不溶物的物相组成,探讨了AlCl3脱氟-碳热氯化法从混合稀土精矿中除氟并提取氯化稀土的反应机理.     

湿法冶炼氟化钙渣资源化利用实验研究

湿法冶炼过程中采用氢氧化钙处理高氟硫酸钠废水,产生的除氟钙渣由于副反应生成硫酸钙、硫酸钠夹带以及未反应的氢氧化钙导致氟化钙含量低.如何降低除氟钙渣量及提高氟化钙含量成了固废处理企业及生产企业的难题.对湿法冶炼过程中氟化钙渣的资源化,采用化学法对其进行提纯,制得了纯度较高的氟化钙渣;XRD检测结果表明,经过转化后钙渣中已...     

废铅蓄电池湿法冶炼污染控制可行技术分析

近年来,我国再生铅产量不断增加,从2002年到2017年期间,增长了10倍之多,占铅总产量的45%左右。随着资源和环境压力的不断提升,带动有色金属再生利用的快速发展,再生铅生产以及消费规模持续扩大,产业比重不断提升,技术水平持续提升。金属循环利用作为缓解资源短缺的重要手段,加之回收再利用技术的支持,使得再生金属产业成为我国有色金属工业的一个重要分支。从废铅酸蓄电池湿法冶炼实际来说,现行的工艺方法,多数存在着生产污染问题,影响着铅回收利用的效益,因此深度分析此课题,提出有效的控制技术手段,有着重要的意义。针对废铅酸蓄电池湿法冶炼污染控制可行技术,进行简单的论述,提出了应用清洁技术手段,进行铅回收再利用生产,减少冶炼污染的发生,能够获得不错的效果。首先,分析了铅酸蓄电池生产以及湿法冶炼过程中的污染问题。其次,总结了几类废铅酸蓄电池湿法冶炼污染控制可行技术。最后,提出了强化冶炼污染控制的技术性措施。     

国内新建锌冶炼厂工艺应用现状

广泛收集整理国内有关锌冶炼厂工艺现状的基础上,对锌冶炼的工艺发展过程、工艺流程、工艺特点及应用进行阐述。工艺应用显示:由于国家环保要求及加强供给侧结构性改革和扩大市场需求,现阶段国内大多数冶炼厂都采用了部分湿法冶炼工艺或全湿法冶炼工艺,湿法冶炼将成为锌冶炼的主要发展方向,而锌精矿直接氧压浸出将成为主流工艺。     

磷矿伴生稀土提取研究进展

磷矿中伴生的稀土含量虽少,但它却是一种潜在的稀土资源,对其进行提取研究具有重要意义。介绍了国内外磷矿伴生稀土的概况。综述了磷化工过程提取稀土的方法及研究进展。对未来磷矿伴生稀土提取技术的研究进行了探讨。磷矿主要用于生产磷酸和磷肥,湿法为生产磷酸和磷酸盐的主要方法。根据分解酸的不同,湿法磷酸工艺包括盐酸法、硝酸法和硫酸法。指出:硫酸法是生产磷酸的主要方法,如何提高稀土在磷酸中的富集程度,同时研发高效、经济的萃取剂,将是今后提取稀土的主要研究方向。     

从磷石膏中提取稀土的研究现状

从资源优化利用角度出发,综述了从湿法磷酸副产的磷石膏中提取回收稀土的原理、研究现状、方法及主要工艺,为开发稀土资源及综合利用磷石膏联产高附加值产品的研究提供依据。     

铜冶炼渣资源化利用研究进展

火法冶炼废弃渣大量露天堆存,存在铜、铁等有价金属资源未能回收利用和重金属污染土壤及水体等环境问题。本文综述了铜火法冶炼过程中产生的典型废弃渣的物相特征,以及渣中铜、铁等有价金属回收利用的研究现状。分析和讨论了选矿分离、湿法提取、火法贫化、高温氧化、高温还原等工艺处理铜冶炼废渣、回收利用铜和铁的优势及存在的缺陷,展望研究趋势。分析表明:缓冷-浮选、湿法提取都能有效回收利用高品位的冶炼铜渣,湿法酸浸中的加压浸出能抑制铁的浸出而具有应用优势;矿相资源化重构是有效利用低含量铜渣中铜和铁资源的有效方法;在熔融态炉渣中加入氧化钙改性重构后缓冷,再进行浮选和磁选,既能回收炉渣中的铜和铁,且浮选尾渣可以直接用于建材行业,更具备应用前景。     

湿法磷酸-步法脱色脱氟工艺中脱氟影响因素研究

对以活性炭和碳酸钠为脱色剂和脱氟剂的一步法脱色脱氟净化湿法磷酸工艺中脱氟影响因素进行了研究.以Gore膜为过滤介质,确定了湿法磷酸一步法脱色脱氟工艺中最佳脱氟工艺条件:反应温度70℃,反应时间90 min,活性炭添加量为湿法磷酸处理质量的0.3%,碳酸钠添加量为湿法磷酸处理质量的2%,静置时间1 d.在此条件下,湿法磷酸脱氟率达到70%以上.     

稀土晶体材料研发现状与未来展望

介绍了稀土晶体的科学内涵,包括稀土晶体的概念、学科特色和分类。阐述了稀土晶体材料的研发现状,包括稀土磁学材料、光学材料、电学材料、催化材料、能源材料、合金材料以及稀土原料。指出中国已建成从稀土矿产勘探开采、选矿、萃取、分离、冶炼等稀土原材料生产技术到下游稀土结构与功能材料研发和工业生产体系,形成了全球门类最齐全、规模第一的稀土新材料产业体系,但是仍未系统掌握稀土高技术材料和器件领域的核心技术。针对创新引领能力不足、稀土资源高端利用能力不强等系列问题,中国还需要在基础科学研究、应用基础研究、产业发展、资源回收等方面进一步加强战略规划。     

基于分离系数校正的稀土萃取流程模拟

由于基于稀土萃取机理的流程仿真模型没有考虑萃取槽的萃取效率,导致模型输出的各级组分含量难以符合工业实际工况,为此,本文将机理模型与数据驱动的方法相结合,建立基于分离系数校正的稀土萃取流程模拟。首先,在相对分离系数的稀土萃取流程机理模型的基础上,引入分离系数校正值,实现对稀土萃取机理模型的扩充;其次,运用数据驱动方法,利用斐波那契树优化算法对各级校正值进行优化求解,并使用MATLAB GUI,开发稀土萃取流程模拟系统;最后,结合工业现场实际数据,验证本文流程模拟在工况改变时的动态性能,结果表明本文所建流程模拟符合稀土萃取流程实际工况。     

离子型稀土开发面临的问题与绿色提取研究进展

离子型稀土开采先后经历了池浸、堆浸和原地浸矿,目前主要采用硫酸铵原地浸出、碳酸氢铵沉淀的工艺提取稀土,这种方式具有工艺简单、生产成本低的优点,但存在土壤盐碱化、氨氮超标、植被破坏、水土流失等环境污染问题,严重制约生态的可持续发展。本文介绍了离子型稀土开采涉及的环保政策,分析了原地浸矿收液的多种不确定性因素,以致稀土资源利用率低,一般在50%～75%,阐述了浸矿过程中布设注液井网造成地表植被破坏、注液过度饱和引起山体滑坡以及水土中氨氮超标等“三废”问题。综述了离子型稀土新型浸矿剂、原地浸矿人工防渗技术、原矿浸萃一体化工艺、矿山修复新工艺等绿色开发技术研究进展。分析表明,突破离子型稀土开发中环境污染的瓶颈,须进一步改变提取工艺、改进生产装备,并提出了离子型稀土绿色提取与环境保护的发展方向。     

萃取法回收分子筛滤液中稀土技术

本文介绍了从分子筛制造过程的滤液中用萃取法回收稀土的工艺,给出了小试、中试及工业装置运转结果。与原有氨水法相比,本法具有回收率高、质量好、污染少、生产成本低的优点。     

钽铌湿法冶金技术概况及发展趋势探讨

介绍了钽铌湿法冶金技术的发展概况和现状。根据分解介质的不同,钽铌湿法治金技术可分为碱熔融法、酸法和氯化法,碱熔融法可分为钠碱熔融法和钾碱熔融法,酸法主要有氢氟酸法和硫酸法。分别介绍了以上各方法的工艺路线,并对其优缺点进行了分析。针对现行氢氟酸工艺存在严重氟污染和对低品位钽铌矿分解率低的问题,依据清洁冶金原理,提出了钽铌亚熔盐清洁冶金新工艺,从生产源头消除了氟污染,可实现钽铌资源的高效清洁利用,具有良好的应用前景。     

铬铁矿无钙焙烧铬渣的深度提铬与无害化处理

铬铁矿无钙焙烧工艺是目前世界上铬化工行业的主流生产工艺,该工艺产出的铬渣中铬含量较高且含有六价铬,直接堆存或填埋不仅造成铬资源的浪费,还会污染环境。基于无钙焙烧铬渣的组成特点,提出了“酸浸预处理-钠化氧化焙烧-湿法解毒”的处理方法,确定了较优的工艺参数,分析了方案的可行性。研究结果表明,无钙焙烧铬渣通过两级酸浸预处理除杂,提高了铬的品位;酸浸渣经过氧化焙烧,实现了铬的深度提取;全流程铬的提取率最高达到73%以上,尾渣中氧化铬质量分数降至5.60%;尾渣经湿法解毒处理,浸出毒性满足进入一般工业固体废物填埋场填埋的污染控制指标限值的要求。该研究结果可为无钙焙烧铬渣的深度提铬和无害化处理提供新的技术思路。     

白云鄂博稀土共生矿超重力梯级分离稀土元素的工艺研究

我国白云鄂博矿稀土储量居世界首位,其稀土矿物以轻稀土为主,Ce, La, Pr, Nd占稀土氧化物总量的97%以上,具有重要的工业价值。由于四种稀土元素具有极其相似的物化性质,因此在目前的处理工艺中很难实现不同稀土元素的彼此分离。本工作基于稀土精矿的矿相演变及元素迁移规律,在降温熔析过程中不同温度区间内会析出不同稀土相：在1400~1500℃的温度区间只有氧化稀土相析出,随着温度降至1200~1400℃,铁酸稀土相开始析出,当温度降至1100~1200℃时铈磷灰石相析出。利用超重力技术进行氧化稀土相、铁酸稀土相、铈磷灰石相的梯级分离实验,结果表明,98.38%的Ce元素优先以氧化稀土相形式析出并实现分离,97.70%的La元素进入铁酸稀土相作为第二相被分离,而Pr和Nd元素最终以铈磷灰石相的形式分离,以此实现了稀土精矿中Ce, La, Pr, Nd的梯级分离。     

高压水射流对白云鄂博矿单体解离度的影响

矿物的单体解离是其能被高效选别的关键因素之一,粉碎方法对矿物单体解离度有很大的影响。白云鄂博稀土矿含十几种稀土矿物,矿物共生密切,嵌布类型复杂,其中稀土主要富集在氟碳铈矿与独居石矿中。分析表明矿物因相互包裹穿插和交代而形成毗连、网脉、溶蚀和环状嵌布。为提高矿物的单体解离度,通过自主研发水射流矿物解离装置,探究了水射流速度对白云鄂博矿稀土单体解离度的影响。在同等粒度分布下,对高压水射流粉碎与常规球磨(铁介质)实验结果进行了对比,分析了两种粉碎方式对稀土矿物解离状态及颗粒界面的影响。激光共聚焦显微镜、矿物特征自动定量分析系统(AMICS)分析表明,高压水射流粉碎白云鄂博稀土矿物单体解离度优于球磨,具有解离度高、粒度相对均匀等特点;矿物颗粒天然界面保持较好、表面较光洁,稀土矿物集中在0.038 mm以下颗粒中,有益于稀土的浮选分离,对白云鄂博矿的矿石粉碎具有一定的指导意义。     

稀土萃取分离过程组分含量区间控制方法

针对稀土萃取过程出口产品的组分含量可以在一定区间范围浮动的要求,提出了一种基于广义预测控制的稀土萃取过程组分含量区间控制方法。首先基于萃取分离过程数据辨识建立组分含量回声状态神经网络（echo state network,ESN）模型;然后针对稀土萃取过程中不同运行工况,采用改进的广义预测控制算法设计组分含量预测控制器,将系统的输出约束纳入求解控制律的优化问题中,使预测控制针对组分含量输出在不同的区域范围采用不同的控制强度,从而实现区间控制同时保证两端出口产品的纯度,最后基于CePr/Nd（铈镨/钕）萃取过程数据的仿真试验验证了该方法的有效性。     

气液液微分散萃取强化低浓度稀土离子富集回收

我国稀土矿产资源分布广泛，种类丰富齐全。但稀土开采过程中的酸沉、浸出等流程会产生大量富含低浓度稀土离子等污染物的废水，该部分废水若排放进入地下水体或河流，会对生态环境和人民的身体健康造成严重的影响。萃取技术在稀土离子分离领域应用广泛，然而传统的萃取技术和设备若在大相比下操作将存在萃取剂耗量大、溶剂夹带损失严重、萃取效率低、易乳化等弊端。气液液微分散技术近年来成为微流控、微化工、微分析等领域的重要研究内容。其应用于萃取过程具有传质速度快、分相时间短的独特优势。本文介绍了气液液微分散萃取技术在低浓度稀土离子富集回收领域的研究进展，具体包括气液液微分散体系的微流控制备方法和调控规律、多相微分散体系的流型、气液液微分散萃取技术在低浓度稀土离子萃取回收领域的应用及其过程放大研究。已有的研究结果表明气液液微分散萃取技术在低浓度稀土离子富集回收领域展现出了独特的优势，有望解决稀土浸矿尾液处理的难题。本文主要针对以上几个方面的研究进展进行综述，并对其未来的发展方向进行了展望。