稀土冶炼中废水的产生与治理

孙伟 吕欣恺

甘肃稀土新材料股份有限公司 甘肃省 白银市 730922

摘要：随着时代变迁，我国社会经济快速发展，人们的生活水平和生活质量都显著提高，各行各业都快速发展，尤其是我国的工业，更是发展兴盛。而在我国各行业发展过程中需要用到各种丰富的资源，其中部分资源属于不可再生资源，用一点就会少一点，于是开始大力发展各种新兴资源。稀土资源就是其中一部分，稀土冶炼过程中会产生很多废水，对周边环境造成严重的影响。本文就稀土冶炼中废水的产生和治理进行了详细的阐述，希望可以帮助相关人员在冶炼稀土时提供参考意见。

关键词：稀土；废水产生和治理；研究

前言：

我国经过了四十多年的发展，由原本的稀土采矿到之后的稀土冶炼、分离和提纯，整个稀土工业体系在不断完善中。稀土资源在我国众多行业都有着极为重要的作用，如有色金属、钢铁、石油化工等行业。当前，稀土已经成为了我国重要的支柱产业。稀土工业发展过程中会产生大量的三废，而废水则是其中最为严重的问题，稀土废水量很大，成分十分复杂，有着很多的污染物质，因此如何处理好稀土冶炼中的废水问题就成为了当前最为重要的问题。

1. 稀土冶炼中有害物来源

1. 稀土原矿和稀土精矿所含有害物质

我国稀土资源十分丰富，稀土矿数量很多，而不论是原矿还是选矿里面都含有很多有害物质。对我国当前最为主要的6种稀土原矿和4种精矿内含有的有害物进行仔细调查后发现，这些矿资源里面或多或少有钍、铀、镭放射性物质。稀土矿是混合型的稀土原矿，里面除了上述的放射性物质外，还包含了氟元素。这些有害物质在冶炼过程中会逐渐的转入到废弃、废渣和废水里面，造成了严重的污染。

2. 稀土冶炼中使用的化学有害物质

稀土冶炼过程中会用到很多的化工试剂-酸和碱。在冶炼的过程中，这些酸物质和碱物质会和稀土中的有害物质产生化学反应，然后就会形成了各种有害物质，尤其是含氟的酸性废水或是碱性废水更是其中最为主要的有害物质。

2. 稀土冶炼中废水的种类和特性

1. 喷淋废水

稀土精矿的冶炼方式有好几种，其中应用最为广泛的就是利用火烧，建造窑厂，在窑厂里面对精矿进行焙烧，而在焙烧过程中会产生大量的有害尾气，这些尾气必须要利用专门的设备对其进行喷淋净化后才能够排放出去。但是这些经过喷淋形成的水就成为了喷淋废水。喷淋废水属于酸性废水，里面含有很多的酸性物质，污染物主要就是酸、氟和SS。对喷淋废水里面的有害物成分进行专门的实验研究后可以得知废水的PH值≤2，氟的含量＞2000mg/L，硫酸的含量则是＞15000mg/L。

2. 硫铵废水

硫铵废水主要是稀土生产中利用焙烧矿制备碳酸稀土过程中产生的，含有的主要有害物质包括了硫酸铵、钙镁离子等，污染物是氨氮。

3. 氯氨废水

氯氨废水则是稀土进行分离皂化过程中产生的，主演含有的物质是氯化铵，污染物则是氨氮。

4. 硫酸废水

硫酸废水则是稀土冶炼过程中采用三代酸法萃取工业而产生的废水，主要污染物是硫酸，是当前这个生产工艺中产生的拍算量最大的废水。

3. 稀土废水治理途径

1. 从控制原料入手，做好废水治理工作

稀土冶炼是白银市的支柱产业，对白银市的经济有着重要的作用。当前我国的经济正处于结构调整的时候，在此背景下，稀土冶炼产业也需要进行一定的调整。政府应当对稀土冶炼产业中需要的原料进行控制，选择那些污染小，对环境影响小、性价比高的原料。除此外政府应当要加大对稀土产业的鼓励，让那些稀土产业在冶炼过程中做好环保工作，提高自己的深加工能力。对于那些污染严重、效益差、粗糙的加工稀土企业应当采取限制生产，打压这些稀土产业。通过这种方式从源头上去加强企业对环保的重视，强化稀土企业废水的达标排放。达到水环境治理的目的。

2. 采用新工艺，减少稀土废水排放

要在原有的稀土冶炼方法基础上进行研究和创新，而在创新时最好考虑到两个因素，其一就是要尽可能减少废水量，选择那些有害物质浓度比较低的生产工艺，使得整个稀土企业冶炼向着清洁生产发展。对当前稀土企业的生产工艺、排污和治理现状进行仔细的分析和比较后可以分解那些工艺，减少三废的排放。其二就是要对当前的废水治理工艺进行研究和创新，争取开发一些新型的工艺和方法，尽量减少排放或是不排放废水。

3. 强化稀土废水治理，提高废水的回用效率

在我国稀土生产中会产生很多的废水，而当前我国稀土冶炼废水处理过程中对废水的处理仍处于初级阶段，多是一次性的排放。很少有循环回用水，对当前稀土冶炼工厂的水复用率进行调查可以发现仅仅只有百分之二十左右，而我国规定的冶炼厂工艺水复用率是百分之八十以上。因此我国稀土企业当前重要的目标就包括了提高工业水复用率，强化稀土废水治理。

4. 不同废水的治理

1. 酸性废水治理

当前对酸性废水的治理主要有以下种方法，一是中和法，二是回收硫酸和氟化盐法。直接中和法中，就是在酸性废水里面加一些化学添加剂，使得酸性物质中和，而一般添加的就是废碱溶液、石灰乳液等，又或是利用电石渣进行中和处理，将酸性废水里面的酸性物质中和，同时使得废水里面的有害物质生成沉淀物，进而利用相应的方式去除，最后进行深度的除氟处理和澄清处理，使得废水达到国家规定的排放标准。回收硫酸和氟化盐方法中，对排出的为其进行强化冷却和稀酸等处理，将洗涤中的硫酸含量富集到可以进行回收的浓度，然后利用蒸发的方式将氢氟酸给分离出来，使得液体中的硫酸体积变大，分离出来的氢氟酸也可以进行回收。这种处理方式不会造成二次污染，并且可以节约大量水资源，减少水处理负荷，值得被广泛推广。

2. 硫铵废水治理

当前对氨氮废水的处理方法有好几种，有物理法、生物法和物理化法等，而对于稀土废水，利用生物治理法是不合理的，因为在稀土废水中主要就是以氨氮形式存在的，里面的铵盐浓度和水量都有限制。因此只能利用物理或是物理化方式进行，这两种方法使用中都可以回收资源。前者是将废水里面的铵盐扎转化成气态氨然后进行回收，而后者则是对废水中的硫酸进行回收。

3. 含氟酸性废水

对于含氟酸性废水，主要方式就是将石灰制成石灰乳液，然后将该乳液直接加入到含有氟的酸性废水里面，两者发生反应会使得氟百年城氟化钙，然后沉淀析出，并且还可以和硫酸进行中和然后达到国家规定的排放标准。

4. 含氟碱性废水

对于含氟碱性废水也可以采用上述的石灰乳液方式，将石灰乳液倒入含氟碱性废水里面，使得里面的氟呈氟化钙被沉淀析出，氟的含量就会有所下降，接着就可以加入偏磷酸钠和吕盐，使得氟生成氟氯磷酸盐被沉淀析出。

5. 结论和建议

在稀土冶炼中对环境的污染主要有废气、废水和废物，其中最为严重的就是稀土精矿焙烧尾气喷淋后产生的酸性废水、碳酸稀土冶炼中产生的硫铵废水以及稀土分离中产生的氯化铵废水和含氟废水。对此需要针对这几种进行专门的处理。针对我国稀土冶炼过程中产生的废水，都有着不同程度的处理，并且也达到了一定的治理效果，但是在我国各个地区其治理水平差异很大，基本上能够达到排放标准的稀土产业数量很少，工业水复用率更是小。对此需要对其中应用到的各种治理方法进行创新和研究成为当前重点内容。白银市是重要的稀土产地，稀土为白银市的经济发展起到了促进作用。但是稀土冶炼中产生的污染源有很多，因此应当加强这方面的研究，保护我国的黄河水源，防止环境污染。本文对稀土冶炼过程中产生的废水来源、废水种类以及主要废水处理方式进行了详细的阐述，希望可以为相关人员提供帮助，对当前的废水处理工艺进行创新和研究，减少废水污染，保护我国水资源。

参考文献：

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[2]闫春燕, 王强, 火勋俊. 浅淡稀土湿法冶炼过程中产生的氨氮废水治理[J]. 内蒙古环境科学, 2008, 20(1):86-89.