本發(fā)明涉及水處理與廢水資源回收領域，特別是涉及一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法及裝置。

背景技術：

1、目前，工業(yè)上80％以上的混合稀土精礦采用濃硫酸高溫焙燒工藝進行處理，硫酸稀土溶液通過萃取轉型成氯化稀土溶液的過程中產(chǎn)生大量的含鎂廢水，以硫酸鎂廢水為主，由于環(huán)保政策的廢水零排放要求，生產(chǎn)企業(yè)必須對廢水進行處理以實現(xiàn)水的循環(huán)利用。工業(yè)上主要通過兩種方式進行硫酸鎂廢水的處理，一是膜濃縮與蒸發(fā)結晶相結合的方式，通過膜濃縮使廢水中硫酸鎂含量富集，再通過多效或mvr進行廢水的蒸發(fā)結晶，該方法可得到硫酸鎂晶體副產(chǎn)品，但由于廢水成分復雜，往往含有一定量的氯離子，造成產(chǎn)出含雜鹽的副產(chǎn)品且蒸發(fā)成本高，膜系統(tǒng)由于污堵而運行不暢，從而影響處理量。另一種方法是直接沉淀法，利用石灰直接沉淀硫酸鎂廢水，產(chǎn)出硫酸鈣和氫氧化鎂混合渣，俗稱白渣，白渣作為固廢堆存，該方法操作簡單，成本低廉，但是產(chǎn)生的大量固廢無論是從資源循環(huán)利用還是生態(tài)環(huán)境角度來說都具有局限性。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法及裝置。本發(fā)明采用多級反應裝置進行連續(xù)沉淀，控制沉淀條件，實現(xiàn)沉淀過程硫酸鈣晶體長大，通過生成的硫酸鈣與氫氧化鎂物性差異，采用物理手段實現(xiàn)硫酸鈣與氫氧化鎂的分離，從而實現(xiàn)硫酸鈣與氫氧化鎂的分離與資源化。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明技術方案之一，一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，包括以下步驟：

4、(1)向反應裝置的各級反應器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級反應器中進行反應；

5、(2)反應結束后，漿液溢流至2～(n-1)級反應器中，同時向2～(n-1)級反應器中加入沉淀劑漿液，與上一級溢流漿液反應；

6、(3)反應結束后，(n-1)級反應器中的漿液溢流至第n級反應器中，反應后，部分漿液由反應器溢流口回流至一級反應器，剩余漿液由第n級反應器底部放料，進行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液；

7、2≤n≤10。

8、本發(fā)明技術方案之二，一種用于上述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法的裝置，由n級反應器串聯(lián)組成；

9、所述反應器包括溢流口和進料口；

10、所述進料口延伸至反應器的底部，其中廢水和沉淀劑進料口分開，所述溢流口位于所述反應器的上部；

11、2≤n≤10。

12、本發(fā)明公開了以下技術效果：

13、(1)本發(fā)明采用簡單一步沉淀工藝，成本上優(yōu)于現(xiàn)行蒸發(fā)結晶處理硫酸鎂廢水工藝，同時反應過程為一步沉淀，流程上優(yōu)于多步沉淀資源化處理硫酸鎂廢水工藝。

14、(2)本發(fā)明方法工藝流程簡單易操作。

15、(3)采用本發(fā)明方法可使硫酸鈣晶體尺寸較大，與氫氧化鎂易于分離，從而獲得純度較高的氫氧化鎂，實現(xiàn)氫氧化鎂的資源循環(huán)再利用。

技術特征：

1.一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，所述底液為水、處理液、含鎂廢水中的至少一種；所述底液的加入量為反應器體積的80％；所述沉淀劑漿液為氫氧化鈣調(diào)漿液或者氧化鈣調(diào)漿液。

3.根據(jù)權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，所述沉淀劑漿液加入的比例為與硫酸根理論反應量的百分數(shù)，其中一級反應器中沉淀劑漿液的加入比例為40％-90％，2～(n-1)級反應器中沉淀劑漿液的加入比例為0-60％，且各級沉淀劑加入總和為與硫酸根理論反應量的60％-100％。

4.根據(jù)權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，n級反應器中漿液由反應器溢流口回流至一級反應器中的漿液回流量為n級反應器中漿液總質(zhì)量的0-20％。

5.根據(jù)權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，各級反應器中反應的溫度為50～90℃，反應漿液在每級反應器停留時間為1～4h。

6.根據(jù)權利要求1所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法，其特征在于，利用篩分裝置或者旋流器進行晶體分離。

7.一種用于權利要求1～6任一項所述的稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法的裝置，其特征在于，由n級反應器串聯(lián)組成；

8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反應器底部為錐狀；所述反應器底部設置有氣體分布器；所述每級反應器底部均設置放料出口閥。

9.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述反應器中設置有攪拌設備。

技術總結
本發(fā)明涉及水處理與廢水資源回收領域，特別是涉及一種稀土冶煉含鎂廢水鈣、鎂連續(xù)分離方法及裝置。該方法包括以下步驟：向反應裝置的反應器中加入底液，將含鎂廢水與沉淀劑漿液并流加入一級反應器中進行反應，反應結束后，漿液溢流至2～(n?1)級反應器中，同時向2～(n?1)級反應器中加入沉淀劑漿液，與上一級溢流漿液反應，(n?1)級漿液進入n級反應器中反應后，部分漿液由反應器溢流口回流至一級反應器，剩余漿液由反應器底部放料，進行晶體分離、固液分離，得到硫酸鈣晶體、氫氧化鎂沉淀和處理液，2≤n≤10。本發(fā)明方法實現(xiàn)了連續(xù)化、資源化處理稀土冶煉含鎂廢水，工藝流程簡單且易于實現(xiàn)工業(yè)化。

技術研發(fā)人員：崔建國,侯睿恩,李俊林,李志強,喬凱健,李波,趙心毓,王哲,徐萌,高婷,高海娟
受保護的技術使用者：包頭稀土研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23