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[摘 要]通过工业化规模试验，确立了循环洗涤水生产工艺，确保了沉淀废水中的氯化铵含量在70g/L以上，减少了废水的排放总量，达到了氯化铵浓缩的要求。
[关键词]沉淀 废水 氯化铵含量
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0073-01
国家环境保护部发布了《稀土工业污染物排放标准》以稀土工业企业生产中排放的主要污染物作为控制项目，对稀土行业废水、废气和放射性物质的排放控制等方面都作了明确规定。碳沉废水中主要控制指标为氨氮含量（即氯化铵含量）。由于目前“三废”治理严格要求，氨氮废液回收势在必行。为了减少废液排放量，降低氨氮废液回收成本，在生产中我们引用洗涤废水循环使用的工艺提高沉淀废水中的氯化铵含量。
1 试验部分
1.1 试验原料与仪器设备
试验料液为萃取分离的99.9%氯化钕溶液、99.5%氯化镨钕溶液、99.99%氯化镧溶液；沉淀剂为农用碳酸氢铵用洗涤废液配制，浓度3.0±0.2mol·L-1；洗涤水为工业一次纯水；其余分析试剂均为分析纯。检测设备为723N分光光度计（上海仪表厂）。常规稀土产品分析采用重量、容量分析法。
1.2 工业试验设备
20m3沉淀槽（叶式搅拌），DU14m2/1000橡胶带式真空过滤机（烟台同兴实业有限公司），水煤气推板六孔隧道窑。
1.3 试验与分析方法
沉淀过程中先向沉淀槽内预留浆料4m3，再向槽内加入4m3打浆稀释用水。在一定温度下，加入料液和碳铵水，制得稀土碳酸盐浆料。碳酸钕浆料使用带式过滤机进行分段连续逆流洗滌过滤，达到固液分离的目的。洗涤过程中，分别得到沉淀母液和洗涤废液。
2.结果与讨论
2.1 碳铵水使用洗涤废水进行配制对沉淀母液中氯化铵含量的影响。
打浆稀释水使用纯水，碳铵水使用洗涤废水、纯水分别配制后沉淀母液中氯化铵含量的对比情况见表1。其中A项碳铵水用纯水配制，B项碳铵水用洗涤废水配制。
表1可得，碳铵水的配制用水使用洗涤废水，三种物料沉淀母液中的氯化铵含量均得到提高。由于洗涤废水中的氯化铵含量为20g/L左右，不循环利用时将和母液混合排放，使得排放的混合废液中氯化铵含量降低至30g/L左右，且排放的废液量较大。而作为碳铵水的配制用水，洗涤废水中的低含量氯化铵重新从碳铵水中引入沉淀母液中，使得沉淀母液中的氯化铵含量提高。同时由于一部分洗涤用水在沉淀过程中重新循环利用，减少了纯水的用量，大大降低了废液的排放量。碳铵水的配制用水使用洗涤废水适用工业化生产。
2.2 打浆稀释水对沉淀母液中氯化铵含量以及洗涤过后稀土碳酸盐中间体氯根的影响。
下表为碳铵水使用洗涤废水配制后，打浆稀释水不同对沉淀母液中氯化铵含量以及洗涤过滤后稀土碳酸盐中间体氯根的影响情况。其中A为打浆稀释水使用纯水，B为打浆稀释水使用洗涤废水，C为打浆稀释水使用沉淀母液。
从表2、表3中A项数据可看出，打浆稀释水使用纯水时，三种稀土碳酸盐中间体的氯根均为350±50ppm。沉淀母液中[NH4Cl]La>[NH4Cl]Nd>[NH4Cl]PrNd，。造成沉淀母液中氯化铵含量差异的原因：反应过程中加入的料液均为3m3，三种料液的浓度C LaCl3>CNdCl3>C（PrNd）Cl3，则沉淀反应中所需要的碳酸氢铵的量[NH4HCO3]La>[NH4HCO3]Nd>[NH4HCO3]PrNd，故沉淀母液中[NH4+]La>[NH4+]Nd>[NH4+]PrNd，由此可知提高料液的浓度可以有效地提高沉淀母液中的氯化铵含量。
但是，碳酸镧沉淀母液中氯化铵含量在51g/L左右、碳酸镨钕沉淀母液中氯化铵含量在43g/L左右、碳酸钕沉淀母液中氯化铵含量在45g/L左右。其氯化铵含量过低，造成氯化铵浓缩的成本增加。
A项与B项对比可得，打浆稀释水使用洗涤废水时，三种稀土碳酸盐中间体的氯根均有所偏高，但任可保持在350±50ppm。碳酸镧沉淀母液中氯化铵含量在80g/L左右、碳酸镨钕沉淀母液中氯化铵含量在72g/L左右、碳酸钕沉淀母液中氯化铵含量在74g/L左右。其氯化铵含量均大于70g/L，符合氯化铵浓缩工艺对原料中氯化铵含量的要求。使用洗涤废水代替纯水作为打浆稀释用水，减少了纯水的用量；同时基本保证洗涤废水全部被循环使用，增大了纯水的使用效率，大幅度的减少了废水的排放总量。
B项与C项对比可得，打浆稀释水使用沉淀母液时，三种沉淀母液中的氯化铵含量进一步提高。碳酸镧沉淀母液中氯化铵含量能达到90g/L以上、碳酸镨钕沉淀母液中氯化铵含量能达到80g/L以上、碳酸钕沉淀母液中氯化铵含量能达到85g/L以上。但三种洗涤过滤后稀土碳酸盐中间体的氯根均大于500ppm。沉淀过程中，沉淀浆料中氯离子含量过高，容易造成氯离子被吸附或夹带进入稀土碳酸盐晶格内，使得稀土碳酸盐中间体的氯根大幅度增加，同时沉淀料浆黏度增大，沉淀物颗粒减小、物料不宜过滤，碳酸盐中间体稀土总量降低。
综合考虑，打浆稀释水使用洗涤废水时，即能保证碳酸盐中间体的氯根为350±50ppm；也能保证沉淀废液中的氯化铵含量均在70g/L以上。同时也减少了废水的排放总量，是比较理想的生产工艺条件。
3.结论
使用洗涤水循环利用工艺条件后，可保证沉淀母液中氯化铵含量在70g/L以上，减少了废水的排放总量，满足了氯化铵浓缩工艺的要求。
参考文献
[1] 李永绣，黎敏，何小彬，等.碳酸氢铵与氯化钇的沉淀及结晶产物的晶型类型[J].无机化学学报，2002.18（11）.1138-1141.
[2] 范明洋，郝先库，申俊峰，等.低氯根晶型少钕碳酸稀土研究[J].稀土，1999.10.20-5.
[关键词]沉淀 废水 氯化铵含量
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0073-01
国家环境保护部发布了《稀土工业污染物排放标准》以稀土工业企业生产中排放的主要污染物作为控制项目，对稀土行业废水、废气和放射性物质的排放控制等方面都作了明确规定。碳沉废水中主要控制指标为氨氮含量（即氯化铵含量）。由于目前“三废”治理严格要求，氨氮废液回收势在必行。为了减少废液排放量，降低氨氮废液回收成本，在生产中我们引用洗涤废水循环使用的工艺提高沉淀废水中的氯化铵含量。
1 试验部分
1.1 试验原料与仪器设备
试验料液为萃取分离的99.9%氯化钕溶液、99.5%氯化镨钕溶液、99.99%氯化镧溶液；沉淀剂为农用碳酸氢铵用洗涤废液配制，浓度3.0±0.2mol·L-1；洗涤水为工业一次纯水；其余分析试剂均为分析纯。检测设备为723N分光光度计（上海仪表厂）。常规稀土产品分析采用重量、容量分析法。
1.2 工业试验设备
20m3沉淀槽（叶式搅拌），DU14m2/1000橡胶带式真空过滤机（烟台同兴实业有限公司），水煤气推板六孔隧道窑。
1.3 试验与分析方法
沉淀过程中先向沉淀槽内预留浆料4m3，再向槽内加入4m3打浆稀释用水。在一定温度下，加入料液和碳铵水，制得稀土碳酸盐浆料。碳酸钕浆料使用带式过滤机进行分段连续逆流洗滌过滤，达到固液分离的目的。洗涤过程中，分别得到沉淀母液和洗涤废液。
2.结果与讨论
2.1 碳铵水使用洗涤废水进行配制对沉淀母液中氯化铵含量的影响。
打浆稀释水使用纯水，碳铵水使用洗涤废水、纯水分别配制后沉淀母液中氯化铵含量的对比情况见表1。其中A项碳铵水用纯水配制，B项碳铵水用洗涤废水配制。
表1可得，碳铵水的配制用水使用洗涤废水，三种物料沉淀母液中的氯化铵含量均得到提高。由于洗涤废水中的氯化铵含量为20g/L左右，不循环利用时将和母液混合排放，使得排放的混合废液中氯化铵含量降低至30g/L左右，且排放的废液量较大。而作为碳铵水的配制用水，洗涤废水中的低含量氯化铵重新从碳铵水中引入沉淀母液中，使得沉淀母液中的氯化铵含量提高。同时由于一部分洗涤用水在沉淀过程中重新循环利用，减少了纯水的用量，大大降低了废液的排放量。碳铵水的配制用水使用洗涤废水适用工业化生产。
2.2 打浆稀释水对沉淀母液中氯化铵含量以及洗涤过后稀土碳酸盐中间体氯根的影响。
下表为碳铵水使用洗涤废水配制后，打浆稀释水不同对沉淀母液中氯化铵含量以及洗涤过滤后稀土碳酸盐中间体氯根的影响情况。其中A为打浆稀释水使用纯水，B为打浆稀释水使用洗涤废水，C为打浆稀释水使用沉淀母液。
从表2、表3中A项数据可看出，打浆稀释水使用纯水时，三种稀土碳酸盐中间体的氯根均为350±50ppm。沉淀母液中[NH4Cl]La>[NH4Cl]Nd>[NH4Cl]PrNd，。造成沉淀母液中氯化铵含量差异的原因：反应过程中加入的料液均为3m3，三种料液的浓度C LaCl3>CNdCl3>C（PrNd）Cl3，则沉淀反应中所需要的碳酸氢铵的量[NH4HCO3]La>[NH4HCO3]Nd>[NH4HCO3]PrNd，故沉淀母液中[NH4+]La>[NH4+]Nd>[NH4+]PrNd，由此可知提高料液的浓度可以有效地提高沉淀母液中的氯化铵含量。
但是，碳酸镧沉淀母液中氯化铵含量在51g/L左右、碳酸镨钕沉淀母液中氯化铵含量在43g/L左右、碳酸钕沉淀母液中氯化铵含量在45g/L左右。其氯化铵含量过低，造成氯化铵浓缩的成本增加。
A项与B项对比可得，打浆稀释水使用洗涤废水时，三种稀土碳酸盐中间体的氯根均有所偏高，但任可保持在350±50ppm。碳酸镧沉淀母液中氯化铵含量在80g/L左右、碳酸镨钕沉淀母液中氯化铵含量在72g/L左右、碳酸钕沉淀母液中氯化铵含量在74g/L左右。其氯化铵含量均大于70g/L，符合氯化铵浓缩工艺对原料中氯化铵含量的要求。使用洗涤废水代替纯水作为打浆稀释用水，减少了纯水的用量；同时基本保证洗涤废水全部被循环使用，增大了纯水的使用效率，大幅度的减少了废水的排放总量。
B项与C项对比可得，打浆稀释水使用沉淀母液时，三种沉淀母液中的氯化铵含量进一步提高。碳酸镧沉淀母液中氯化铵含量能达到90g/L以上、碳酸镨钕沉淀母液中氯化铵含量能达到80g/L以上、碳酸钕沉淀母液中氯化铵含量能达到85g/L以上。但三种洗涤过滤后稀土碳酸盐中间体的氯根均大于500ppm。沉淀过程中，沉淀浆料中氯离子含量过高，容易造成氯离子被吸附或夹带进入稀土碳酸盐晶格内，使得稀土碳酸盐中间体的氯根大幅度增加，同时沉淀料浆黏度增大，沉淀物颗粒减小、物料不宜过滤，碳酸盐中间体稀土总量降低。
综合考虑，打浆稀释水使用洗涤废水时，即能保证碳酸盐中间体的氯根为350±50ppm；也能保证沉淀废液中的氯化铵含量均在70g/L以上。同时也减少了废水的排放总量，是比较理想的生产工艺条件。
3.结论
使用洗涤水循环利用工艺条件后，可保证沉淀母液中氯化铵含量在70g/L以上，减少了废水的排放总量，满足了氯化铵浓缩工艺的要求。
参考文献
[1] 李永绣，黎敏，何小彬，等.碳酸氢铵与氯化钇的沉淀及结晶产物的晶型类型[J].无机化学学报，2002.18（11）.1138-1141.
[2] 范明洋，郝先库，申俊峰，等.低氯根晶型少钕碳酸稀土研究[J].稀土，1999.10.20-5.