一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法

摘要

本发明涉及一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，属于稀土湿法冶金领域中的废水处理领域。在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙、镁离子去除。本发明适用于各种离子浓度的硫酸铵废水处理，本发明根据磷酸钙、磷酸铵镁溶度积常数很小，采用磷酸盐进行沉淀去除硫酸铵废水中钙、镁离子的分离，可达到高的钙、镁离子去除率，生成的沉淀为晶型沉淀，易于固液分离，工艺技术简单，易于操作控制，化学试剂消耗少，废水处理成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，属于稀土湿法冶金领域中的废水处理领域。

背景技术

浓硫酸焙烧法分解包头混合稀土精矿过程中，水浸液有两种处理方式：一是萃取转型制备混合氯化稀土溶液，二是碳沉转型制备混合碳酸稀土。作为中间产品，混合碳酸稀土为固体物质，便于存储、运输，仍具有一定优势，但是碳沉转型过程中产生大量硫酸铵废水，这些废水中硫酸铵含量较高，可进行资源化利用，但废水中含大量钙、镁离子，在处理过程中会影响后续工艺中所用纳滤膜的效率和使用寿命，需分离处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，该方法能够实现硫酸铵废水中钙、镁离子去除率。

技术解决方案：

一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，该方法采用化学沉淀法，在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙、镁离子去除，其具体工艺过程包括如下步骤：

（1）先用氨水调整硫酸铵废水pH值为7-11。

（2）选用可溶性磷酸盐为沉淀剂，根据原硫酸铵废水中钙、镁离子浓度，将用量系数（实际磷酸氢二铵添加量与理论完全沉淀钙、镁离子所需磷酸氢二铵的比值）为0.9-1.10倍的沉淀剂，通过加干粉加料的形成加入到步骤（1）的硫酸铵废水中，在反应槽中搅拌15~60min；主要反应为：

3Ca²⁺+2PO₄^3-=Ca₃(PO₄)₂↓

Mg²⁺+NH₄⁺+PO₄^3-=MgNH₄PO₄↓

（3）进行固液分离，滤液转入后续处理工艺。

有益效果:

本发明适用于各种离子浓度的硫酸铵废水处理，本发明根据磷酸钙、磷酸铵镁溶度积常数很小，采用磷酸盐进行沉淀去除硫酸铵废水中钙、镁离子的分离，可达到高的钙、镁离子去除率，生成的沉淀为晶型沉淀，易于固液分离，工艺技术简单，易于操作控制，化学试剂消耗少，废水处理成本低。

具体实施方式

实施例1

反应槽加入硫酸铵废水19 m³，废水中CaO：0.0163>4)₂HPO₄沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO：0.0014mol/L，MgO：0.0001mol/L，钙的去除率91.41%，镁的去除率98.86%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。

实施例2

反应槽加入硫酸铵废水18 m³，废水中CaO：0.0163mol/L，MgO：0.0088>4>2PO₄沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO：0.0011>

实施例3

反应槽加入硫酸铵废水19m³，废水中CaO：0.0163>4)₃PO₄沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO：0.0016>

实施例4

反应槽加入硫酸铵废水19m³，废水中CaO：0.0118mol/L，MgO：0.0065mol/L，PH值为7，在搅拌状态下，用浓氨水调pH值为7.5。加入用量系数1.05倍的NaH₂PO₄沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO：0.0009mol/L，MgO：0.0002mol/L，钙的去除率92.37%，镁的去除率96.92%。固液分离后，滤液转入后续处理工艺。

实施例5

反应槽加入硫酸铵废水19m³，废水中CaO：0.0118>2HPO₄沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO：0.0010>

实施例6

反应槽加入硫酸铵废水19m³，废水中CaO：0.0118>3PO₄沉淀剂，搅拌反应30min，停止搅拌，取清液分析，废水中CaO：0.0005>