一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺制造技术

本发明专利技术公开一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，在萃取阶段、碳/草沉阶段或废水处理阶段，增加萃取剂回收及除杂沉淀反应器或/和纳米除杂除油过滤器。本发明专利技术所述的稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，创新性的解决萃取阶段油状物回收及北方稀土硫酸钙堵槽的问题、碳/草沉阶段油状物杂质污染的问题或废水处理阶段油状物回收及污染的问题。

Process for recovering organic phase and removing impurity in rare earth smelting process

The invention discloses a rare earth smelting process in organic phase recovery and impurity removal process, in the extraction stage, carbon sink / grass stage or stage of wastewater treatment, increase the recovery of the extractant and the impurity precipitation reactor or impurity and oil removing filter and nano. The rare earth smelting process of the organic phase recovery and impurity removal process, groove problems, recovery and innovation of the North rare earth calcium sulfate solution extraction stage oil blocking carbon / grass precipitation stage oil contamination problems or wastewater treatment stage of oil recovery and pollution problems.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺
本专利技术属于稀土冶炼领域，具体涉及一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺。
技术介绍
稀土在冶炼分离的过程的工艺主要是溶矿→萃取→碳/草沉→水洗→稀土产品，同时需要对生产过程中产生的废水和废气进行处理。现有技术中：1)稀土冶炼萃取阶段：在萃取阶段不同的稀土元素采用不同的萃取剂，分离出不同的产品需要进行萃取剂的转型。以北方矿稀土冶炼模糊萃取生产过程为例，在不同的萃取段会分别采用P507+P204混合萃取剂体系，单一的P507、P204、N235萃取剂体系，完成La/Ce/Pr、Nd/Sm分组及单一稀土元素的分离。在整个萃取工艺中需要进行萃取剂的多次转型。在萃取体系转型的过程中，现有的简单隔油槽不能有效去除料液中油状萃取剂，上一萃取体系料液在进入下一萃取体系时会夹带上一萃取体系残留的萃取剂。由于不同萃取剂不同甚至相反的萃取性能，残留的萃取剂成为下一萃取工艺中的油状萃取剂杂质，不但造成上一级萃取剂的浪费和下一级萃取效率下降，而且影响稀土产品的收率和质量。同时，北方稀土矿采用硫酸化焙烧新工艺，稀土精矿中的杂质离子形成的过饱和硫酸钙等杂质。由于硫酸钙晶体颗粒极细、且其溶解度随温度上升而下降，使得硫酸稀土萃取过程中水相硫酸钙杂质无法有效去除，引起下级萃取工序中萃取槽的槽壁硫酸钙的附着结晶与沉淀，一定运行周期后使萃取槽有效容积变小、料液的萃取停留时间变短形成“堵槽”，降低萃取效果，生产实践中需定期进行停运清堵。因此，现有的萃取工艺中，存在硫酸钙附着结晶与沉淀形成的“堵槽”及油状萃取剂杂质对下级萃取工序污染的问题，已经成为行业的关键共性难题，现有的处置对策措施是运行一定周期(一般为6个月)后，采用停运后进行人工清理的方法，极大降低了生产效率以及设备的使用年限。2)稀土冶炼碳/草沉阶段在萃取阶段后得到单一稀土元素的溶液，需要通过碳沉或草沉将稀土元素形成碳酸稀土或者草酸稀土沉淀，然后通过固液分离的方式得到稀土产品，再通过多次水洗得到纯度较高的稀土产品。在现有技术中，是将萃取后的溶液直接进入到碳/草沉工序中，不进行任何前处理措施，导致得到的稀土产品纯度降低，影响品质。3、稀土废水处理阶段在稀土废水中，COD的主要来源是油状物萃取剂，其会造成COD的严重超标，在现有的处理措施中将厂区所有的废水混合之后进行气浮除油，其处理效果差，且处理的水量较大，增加了企业的环保处理成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，创新性的解决萃取阶段油状物回收及北方稀土硫酸钙堵槽的问题、碳/草沉阶段油状物杂质污染的问题或废水处理阶段油状物回收及污染的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，工艺步骤包括萃取阶段、碳/草沉阶段和废水处理阶段，具体包含以下选项中的任意一项或多项，如可以包含选项1)、2)或3)，也可以包含1)和2)，也可以包含1)和3)，也可以包含2)和3)，还可以包含1)、2)和3)：1)萃取阶段：稀土溶液每经过一种萃取剂萃取结束后，将萃取后的稀土溶液送入第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收残留的萃取剂，之后通入到第一纳米除杂除油过滤器，进一步除杂，清液再转入到下一种萃取剂体系中进行萃取或形成含有单一稀土元素的稀土溶液，浓液回流至第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中；2)碳/草沉阶段：将经过萃取阶段后得到的含有单一稀土元素的稀土溶液，首先通入到第二纳米除杂除油过滤器中，截留溶液中的油状物杂质，清液进入碳/草沉阶段，得到相应的稀土产品，浓液回流到萃取阶段中继续用于萃取；3)废水处理：稀土冶炼过程中产生的全部含油废水送入第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收油状物，之后进入到第三纳米除杂除油过滤器中，进一步去除残留的油状物，清液再进行集中的污水处理，达标排放，浓液回流至第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中。本专利技术选项1)中第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器后连接第一纳米除杂除油过滤器，第一纳米除杂除油过滤器产生的浓液回流至第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，清液进入下一种萃取剂体系中进行萃取或形成含有单一稀土元素的稀土溶液。本专利技术的第一纳米除杂除油过滤器可以阻隔第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器未去除的可溶性油状物，在北方稀土冶炼过程中，还可以截留在萃取溶液中形成的硫酸钙颗粒，避免硫酸钙在萃取槽的槽壁上附着结晶与沉淀，从而防止运行一定周期后萃取槽的“堵槽”，降低萃取效果。一种优选的方案第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器与第一纳米除杂除油过滤器之间增设中间储液罐，中间储液罐可以为现有的任意用于储液的装置，在本系统中起到流量缓冲作用。本专利技术选项2)中的经过萃取阶段后得到的含有单一稀土元素的稀土溶液，此处的萃取阶段可以是常规萃取的阶段，也可以是选项1)中所述的萃取阶段。本专利技术选项2)通过第二纳米除杂除油过滤器截留溶液中的油状物杂质，再进行碳/草沉，可以避免油状物杂质进入碳/草沉阶段，降低稀土产品的质量，同时还可以减少后续清洗的次数。本专利技术选项2)中得到的稀土产品，经过常规的清洗、烘干，即可得到高纯度的稀土产品，通过第二纳米除杂除油过滤器截留溶液中的油状物杂质，大大减少了清洗次数。本专利技术选项3)中全部含油废水送入第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收油状物，可以降低废水中的有机物含量，减少企业废水处理的运行成本，当第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器后连接第三纳米除杂除油过滤器时，还可以通过第三纳米除杂除油过滤器，进一步截留残留的油状物杂质，进一步降低废水中的有机物含量和减少企业废水处理的运行成本。本专利技术所述的第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器或第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器，包括混合区、沉淀隔油区和出水区；所述混合区与沉淀隔离区相连，沉淀隔离区与出水区相连；所述混合区上方设有进料口和回流进水口；所述沉淀隔离区内设有油水分离区，沉淀隔离区下方还设有污泥储存区，污泥储存区底部设有排渣口；所述出水区下方设有出料口。当萃取剂回收及除杂沉淀反应器后连接纳米除杂除油过滤器时，混合区上方的回流进水口，用于纳米除杂除油过滤器产生的浓液回流至萃取剂回收及除杂沉淀反应器中。本专利技术所述的第一纳米除杂除油过滤器、第二纳米除杂除油过滤器或第三纳米除杂除油过滤器，包括装置母管和与装置母管相接的无机纳米膜组件；装置母管的进料端设有物料进口、出料端设有回流出水口、底部设有排渣出口；所述无机纳米膜组件出料端设有物料出口。本专利技术第一纳米除杂除油过滤器、第二纳米除杂除油过滤器或第三纳米除杂除油过滤器中所述的无机纳米膜组件的材料可以为市面上任意的无机纳米膜组件材料，如陶瓷、刚玉膜、玻璃或氧化铝等中的任意一种或两种的复合，为了更好的将油状物及硫酸钙小晶块等杂质去除，优选为陶瓷。本专利技术第一纳米除杂除油过滤器、第二纳米除杂除油过滤器或第三纳米除杂除油过滤器中所述的无机纳米膜组件的可通过粒径优选为20-1200nm，更优选为40-100nm，粒径太大不能有效的截留杂质，粒径太小会导致出水较慢，降低处理效率。本专利技术所述的第一纳米除杂除油过滤器、第二纳米除杂除油过滤器或第三纳米除杂除油过滤器在使用一段时间后，若出现杂质将膜的孔径堵塞，出水速度会降低的情况，为提高使用效率，还可以定期进行反冲洗，反冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，其特征在于，工艺步骤包括萃取阶段、碳/草沉阶段和废水处理阶段，具体包含以下选项中的任意一项或多项：1)萃取阶段：稀土溶液每经过一种萃取剂萃取结束后，将萃取后的稀土溶液送入第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收残留的萃取剂，之后通入到第一纳米除杂除油过滤器，进一步除杂，清液再转入到下一种萃取剂体系中进行萃取或形成含有单一稀土元素的稀土溶液，浓液回流至第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中；2)碳/草沉阶段：将经过萃取阶段后得到的含有单一稀土元素的稀土溶液，首先通入到第二纳米除杂除油过滤器中，截留溶液中的油状物杂质，清液进入碳/草沉阶段，得到相应的稀土产品，浓液回流到萃取阶段中继续用于萃取；3)废水处理阶段：稀土冶炼过程中产生的全部含油废水送入第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收油状物，之后进入到第三纳米除杂除油过滤器中，进一步去除残留的油状物，清液再进行集中的污水处理，达标排放，浓液回流至第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中。

【技术特征摘要】
1.一种稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，其特征在于，工艺步骤包括萃取阶段、碳/草沉阶段和废水处理阶段，具体包含以下选项中的任意一项或多项：1)萃取阶段：稀土溶液每经过一种萃取剂萃取结束后，将萃取后的稀土溶液送入第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收残留的萃取剂，之后通入到第一纳米除杂除油过滤器，进一步除杂，清液再转入到下一种萃取剂体系中进行萃取或形成含有单一稀土元素的稀土溶液，浓液回流至第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器中；2)碳/草沉阶段：将经过萃取阶段后得到的含有单一稀土元素的稀土溶液，首先通入到第二纳米除杂除油过滤器中，截留溶液中的油状物杂质，清液进入碳/草沉阶段，得到相应的稀土产品，浓液回流到萃取阶段中继续用于萃取；3)废水处理阶段：稀土冶炼过程中产生的全部含油废水送入第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中，回收油状物，之后进入到第三纳米除杂除油过滤器中，进一步去除残留的油状物，清液再进行集中的污水处理，达标排放，浓液回流至第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器中。2.根据权利要求1所述的稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，其特征在于，第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器与第一纳米除杂除油过滤器之间增设中间储液罐。3.根据权利要求1所述的稀土冶炼过程中有机相回收及除杂工艺，其特征在于，所述的第一萃取剂回收及除杂沉淀反应器或第二萃取剂回收及除杂沉淀反应器，包括混合区、沉淀隔油区和出水区；所述混合区与沉淀隔离区相连，沉淀隔离区与出水区相连；所述混合区上方设有进料口和回流进水口；所述沉淀隔离区内设有油水分离区，沉淀隔离区下方还设有污泥储存区，污泥储存区底部设有排渣口；所述出水区下方设有出料口。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩正昌，韩思宇，
申请(专利权)人：南京格洛特环境工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32