目前包頭混合稀土礦冶煉分離過程中高鹽廢水的處理及排放問題十分突出。針對包頭混合型稀土礦處理過程中產(chǎn)生的含硫酸鎂酸性廢水，傳統(tǒng)的化學(xué)中和法是加入石灰或電石渣等進(jìn)行中和處理，產(chǎn)生大量硫酸鈣、氟化鈣、氫氧化鎂等沉淀物，澄清處理后廢水達(dá)標(biāo)排放。該處理工藝雖然消耗的主要是石灰、電石渣等中和劑，但沉淀量大、沉淀物復(fù)雜且操作環(huán)境惡劣，最主要的是，處理后得到的廢水的循環(huán)利用受到限制。這是由于該工藝處理后的廢水中鈣、鎂以及硫酸根含量飽和，在循環(huán)使用時(shí)會隨著溫度的變化在管道、輸送泵以及儲槽等器件中形成硫酸鈣結(jié)垢，進(jìn)而對連續(xù)化生產(chǎn)造成較大影響。此外，這種工藝處理后的廢水含鹽量極高，直接外排將導(dǎo)致江河水質(zhì)礦化度提高，給土壤、地表水以及地下水帶來嚴(yán)重的污染，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。隨著新的環(huán)境保護(hù)法頒布實(shí)施，解決高鹽廢水問題并使得廢水近零排放將是最終目標(biāo)。對此，北京有色金屬研究總院2010年以來開發(fā)了低碳低鹽無氨氮萃取分離稀土新技術(shù)【006.007】，利用生產(chǎn)過程產(chǎn)生的CO與含鎂廢水制備純凈的碳酸氫鎂溶液，用于稀土萃取分離(圖2-6)，實(shí)現(xiàn)了物料循環(huán)利用，節(jié)約生產(chǎn)成本。2016年，在甘肅稀土新材料股份有限公司改建了年處理包頭混合型稀土精礦30000t的新一代綠色冶煉分離生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)硫酸鎂廢水的循環(huán)利用，解決了生產(chǎn)過程中硫酸鈣結(jié)垢的行業(yè)難題，并大幅降低了原材料消耗，生產(chǎn)成本降低30%左右，產(chǎn)生了巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)2016年入選工信部和環(huán)保部《水污染防治重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案》。

燒堿法

氫氧化鈉分解法(燒堿法)的工藝流程如圖2-7所示，其采用液堿常壓分解處理高品位混合型稀土精礦。該工藝是將包頭混合型稀土精礦經(jīng)鹽酸洗鈣，液堿分解、洗滌、鹽酸優(yōu)溶得到優(yōu)溶液和優(yōu)溶渣，優(yōu)溶液經(jīng)濃縮和萃取分組得到混合氯化稀土、中重稀土化合物和混合氯化輕稀土，優(yōu)溶渣經(jīng)硫酸化焙燒回收稀土。其分解過程無酸氣等有害氣體產(chǎn)生，無需復(fù)雜的廢氣處理設(shè)備，投資較少。但堿法工藝對包頭混合型稀土精礦的品位要求較高，液堿等化工原材料處理成本高針分散在廢水和廢渣中，含釷廢渣中稀土含量較高，可以加入硫酸強(qiáng)化焙燒系統(tǒng)回收稀土，并使針形成焦磷酸釷而固化在渣中。目前，淄博包鋼靈芝采用該工藝，年處理精礦能力為2萬噸。