公布日：2024.12.24
申请日：2024.08.14
分类号：C22B26/22(2006.01)I;C01F5/30(2006.01)I;C01F11/46(2006.01)I;C22B26/20(2006.01)I;C22B7/00(2006.01)I
摘要
本发明涉及一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，包括如下步骤：向含镁萃取废水中加入氯化钙溶液进行第一沉淀反应，得到硫酸钙副产品及氯化镁回收液；部分氯化镁回收液加入氧化钙或氢氧化钙进行第二沉淀反应，得到的氯化钙溶液回用至第一沉淀反应中；硫酸稀土焙烧矿与剩余氯化镁回收液混合调浆浸出，得到的稀土浸出液加入含镁碱性物质中和，得到中和后稀土浸出液；在有机萃取剂中加入含镁碱性物质得到皂化萃取剂；将中和后稀土浸出液与皂化萃取剂混合，萃取得到萃取废水；除油后得到的含镁萃取废水返回至第一沉淀反应中；能够将萃取废水循环利用至硫酸焙烧矿水浸过程，减少废渣排放，实现水的循环利用，提高硫酸根、镁、钙的资源回收率。
权利要求书
1.一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、向含镁萃取废水中加入氯化钙溶液进行第一沉淀反应，固液分离得到硫酸钙副产品及氯化镁回收液；S2、取部分氯化镁回收液，加入含氧化钙或氢氧化钙的粉末或浆料进行第二沉淀反应，固液分离得到含镁碱性物质沉淀和氯化钙溶液，所述氯化钙溶液回用至步骤S1中；S3、取浓硫酸和稀土矿焙烧形成的稀土焙烧矿，与剩余氯化镁回收液混合调浆浸出，浸出结束后，过滤洗涤得到水浸渣与稀土浸出液；S4、所述稀土浸出液加入含镁碱性物质中和，过滤去除杂质，得到中和后稀土浸出液；S5、在有机萃取剂中加入所述含镁碱性物质进行皂化，得到皂化萃取剂；S6、将所述中和后稀土浸出液与所述皂化萃取剂混合，进行萃取分离，得到萃取废水；S7、去除所述萃取废水夹带的油类有机物，将除油后的含镁萃取废水返回至步骤S1中。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S1所述氯化镁回收液中的CaO<1％，白度>50。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S2中，控制第二沉淀反应的终点pH值为9～12。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S2中，所述含镁碱性物质沉淀通过浓密机或旋流分离器，将其中的钙杂质分离，得到含镁碱性物质固体。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S3中，所述稀土矿为独居石、磷钇矿和氟碳铈矿中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S3所述稀土浸出液中REO的含量为20～55g/L。
8.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S4中，所述稀土浸出液加入含镁碱性物质中和时，将所述稀土浸出液的pH值回调至3～5，过滤去除杂质后，得到所述中和后稀土浸出液。
9.根据权利要求1所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于，步骤S4中，所述含镁碱性物质为氧化镁、氢氧化镁、碱式氯化镁、碱式硫酸镁中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于：所述含镁碱性物质采用步骤S2中所述含镁碱性物质沉淀回收得到的含镁碱性物质固体。
11.根据权利要求1-10任一项所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于：步骤S5中，所述有机萃取剂为P507、P204、C272中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，其特征在于：步骤S7中，所述萃取废水经隔油池和/或斜板沉降和/或气浮和/或聚结分离设备，去除萃取分离时夹带的油类有机物，得到含镁萃取废水。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，该方法将含镁碱性物质皂化萃取得到的硫酸镁废水循环利用至硫酸焙烧矿水浸过程，减少废渣排放，同时实现水的循环利用，提高了硫酸根、镁、钙的资源回收率。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，所述方法包括如下步骤：
S1、向含镁萃取废水中加入氯化钙溶液进行第一沉淀反应，固液分离得到硫酸钙副产品及氯化镁回收液；
S2、取部分氯化镁回收液，加入含氧化钙或氢氧化钙的粉末或浆料进行第二沉淀反应，固液分离得到含镁碱性物质沉淀和氯化钙溶液，所述氯化钙溶液回用至步骤S1中；
S3、取浓硫酸和稀土矿焙烧形成的稀土焙烧矿，与剩余氯化镁回收液混合调浆浸出，浸出结束后，过滤洗涤得到水浸渣与稀土浸出液；
S4、所述稀土浸出液加入含镁碱性物质中和，过滤去除杂质，得到中和后稀土浸出液；
S5、在有机萃取剂中加入所述含镁碱性物质进行皂化，得到皂化萃取剂；
S6、将所述中和后稀土浸出液与所述皂化萃取剂混合，进行萃取分离，得到萃取废水；
S7、去除所述萃取废水夹带的油类有机物，将除油后的含镁萃取废水返回至步骤S1中。
进一步，步骤S1所述氯化镁回收液中的CaO<1％，白度>50。
进一步，步骤S2中，控制第二沉淀反应的终点pH值为9～12。
进一步，步骤S2中，所述含镁碱性物质沉淀通过浓密机或旋流分离器，将其中的钙杂质分离，得到含镁碱性物质固体。
进一步，步骤S3中，所述稀土矿为独居石、磷钇矿和氟碳铈矿中的一种或多种。
进一步，步骤S3所述稀土浸出液中REO的含量为20～55g/L。
进一步，步骤S4中，所述稀土浸出液加入含镁碱性物质中和时，将所述稀土浸出液的pH值回调至3～5，过滤去除杂质后，得到所述中和后稀土浸出液。
进一步，步骤S4中，所述含镁碱性物质为氧化镁、氢氧化镁中的一种或多种。
进一步，所述含镁碱性物质采用步骤S2中所述含镁碱性物质沉淀回收得到的含镁碱性物质固体。
进一步，步骤S5中，所述有机萃取剂为P507、P204、C272中的至少一种。
进一步，步骤S7中，所述萃取废水经隔油池和/或斜板沉降和/或气浮和/或聚结分离设备，去除萃取分离时夹带的油类有机物，得到含镁萃取废水。
本发明的有益效果在于：采用本发明所提供的一种硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用方法，包括如下步骤：向含镁萃取废水中加入氯化钙溶液进行第一沉淀反应，固液分离得到硫酸钙副产品及氯化镁回收液；取部分氯化镁回收液，加入含氧化钙或氢氧化钙的粉末或浆料进行第二沉淀反应，固液分离得到含镁碱性物质沉淀和氯化钙溶液，所述氯化钙溶液回用至第一沉淀反应中；取浓硫酸和稀土矿焙烧形成的稀土焙烧矿，与剩余氯化镁回收液混合调浆浸出，浸出结束后，过滤洗涤得到水浸渣与稀土浸出液；稀土浸出液加入含镁碱性物质中和，过滤去除杂质，得到中和后稀土浸出液；在有机萃取剂中加入含镁碱性物质进行皂化，得到皂化萃取剂；将所述中和后稀土浸出液与所述皂化萃取剂混合，进行萃取分离，得到萃取废水；去除萃取废水夹带的油类有机物，将除油后的含镁萃取废水返回至第一沉淀反应中；实现将萃取废水循环利用至硫酸焙烧矿水浸过程，减少废渣排放，同时实现水的循环利用，提高硫酸根、镁、钙的资源回收率。本发明的有益效果具体体现在：
(1)将硫酸焙烧矿的含镁废水循环利用至硫酸焙烧矿水浸过程，实现水的循环利用，不排放高盐废水；
(2)采用循环氯化钙溶液回收废水中的硫酸根，将硫酸钙与水浸渣、中和渣分离，单独做成副产品回收，在提高了硫酸根利用率的同时，也减少了废渣的排放；
(3)采用石灰回收废水中的镁资源，低成本的制备出高品质含镁碱性物质。其杂质钙含量低，含镁碱性物质可用于水浸液中和或用作萃取皂化剂使用，与有机萃取剂反应得到皂化萃取剂，降低了镁皂化剂成本的同时，也提高了Mg的资源回收率；
(4)采用氯化镁溶液浸取硫酸焙烧矿，提高了水浸液的稀土浓度；
(5)全流程没有蒸发浓缩、热分解、MVR、碳化塔等复杂高耗能设备，生产流程简单，设备价值低，生产工艺成本降低的同时能耗也较低。
（发明人：王嵩龄;孟玉琴;吴声;韩满璇;程福祥;王维欢;张国强;李向东;李成荣;胡志龙;李虎平;王斌;田斌;廖春生）