本项目属于内蒙古新材料应用及产业化专项项目,主要解决包头矿碳酸稀土沉淀废水二次利用的问题。
本项目采用包头混合碳酸稀土沉淀废水(含硫酸铵和硫酸镁)经过浓缩后得到的废水浓缩液代替传统提铕工艺中锌粉还原工序硫酸镁沉淀剂。通过中试试验证明了硫酸铵浓缩液代替硫酸镁,控制一定的工艺参数,可以用作硫酸亚铕的沉淀剂,不会产生硫酸稀土复盐沉淀,而且利用硫酸铵代替硫酸镁后,可提高废水中铵根离子的浓度,减少废水蒸发费用,降低农用氯化铵中镁离子的含量。在研究废水浓缩液加入量对锌粉还原工艺影响的过程中我们发现,用浓缩的碳酸稀土母液废水代替硫酸镁,不会影响原来锌粉还原工艺中锌粉的用量和硫酸亚铕中氧化铕的品位,各项指标达到采用硫酸镁作沉淀剂的指标。在中试试验中,还证明了利用碳酸稀土母液废水可作锌粉还原工艺中钐铕钆料液的稀释液,使稀释每吨钐铕钆料液的新水用量节约1.8吨。
到目前为止,该技术已成功应用在荧光级氧化铕生产工艺中。若按包头地区每年生产荧光级氧化铕100吨、消耗钐铕钆1360吨计,可节约硫酸镁用量350吨/年,节约硫酸镁使用成本42万元/年。同时消耗硫酸铵和硫酸镁混合晶体190吨/年,相当于包头矿混合碳酸稀土沉淀废水约2220M3/年,还可为氧化铕生产企业节约硫酸镁用量及锌粉还原过程中钐铕钆稀释用水量2493M3/年,按现在每吨碳酸稀土废水处理费用95元计,仅废水处理费用就节约47万元/年,为稀土冶炼企业降低废水处理量的同时节约了废水处理成本。本项目实现了混合碳酸稀土沉淀废水二次利用,为适应当前稀土行业节能减排要求和水资源综合利用起到了示范带头作用。