稀土廠氯化銨系統(tǒng)的選擇需結(jié)合工藝需求、環(huán)保要求及經(jīng)濟(jì)性綜合考量,核心涉及廢水處理與稀土提取兩大場(chǎng)景,以下從技術(shù)路徑、設(shè)備選型、資源化策略及案例參考四方面系統(tǒng)解析:
1. 廢水處理場(chǎng)景:氯化銨回收與零排放
核心工藝:
蒸發(fā)濃縮+結(jié)晶:適用于高濃度氯化銨廢水(如140-180g/l),通過(guò)多效蒸發(fā)(med)或機(jī)械蒸汽再壓縮(mvr)實(shí)現(xiàn)氯化銨晶體回收,冷凝水可回用。例如某稀土采用“三效蒸發(fā)”工藝,蒸汽利用率提升2倍,冷凝水回用減少新水消耗,回收的氯化銨作為農(nóng)肥原料。
膜分離技術(shù):納濾(nf)可選擇性分離一價(jià)離子(如nh??),實(shí)現(xiàn)氯化銨濃縮;反滲透(ro)用于低濃度廢水深度處理。
設(shè)備選型要點(diǎn):
蒸發(fā)器材質(zhì)需耐腐蝕(如鈦合金、石墨),mvr蒸發(fā)器需控制沸點(diǎn)升高(<12℃),避免壓縮機(jī)高負(fù)荷;冷卻結(jié)晶器推薦oslo型,確保晶體粒度均勻。
膜組件需適配廢水特性(如ph、雜質(zhì)含量),納濾膜需定期清洗防止結(jié)垢。
2. 稀土提取場(chǎng)景:氯化銨法工藝
工藝流程:
脫氟-氯化法:氟碳鈰礦經(jīng)碳酸鈉脫氟(650℃焙燒30分鐘,脫氟率>95%),脫氟礦與氯化銨按比例混合(如m(nh?cl)/m(礦)=1:1),325℃焙燒60分鐘,稀土提取率>95%。浸出液中硅、鋁、鐵等雜質(zhì)含量低,可直接進(jìn)入萃取分離工序。
優(yōu)化方向:通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳脫氟條件(溫度、時(shí)間、脫氟劑用量),減少雜質(zhì)溶出;氯化階段控制溫度避免稀土氯化物分解。
設(shè)備與材料:
焙燒爐需耐高溫腐蝕,攪拌槳轉(zhuǎn)速(50-120rpm)影響晶粒均勻性;浸取設(shè)備需耐酸堿,材質(zhì)可選316l不銹鋼或鈦合金。
3. 環(huán)保與經(jīng)濟(jì)考量
環(huán)保效益:氯化銨回收減少氨氮排放,滿足《稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb 30484-2013);資源化利用(如制化肥、鹽酸、氨水)降低礦產(chǎn)資源開采壓力。
經(jīng)濟(jì)性:mvr蒸發(fā)器較傳統(tǒng)蒸發(fā)節(jié)能30%-50%;膜分離技術(shù)運(yùn)行成本低(如介電電泳工藝操作成本約40元/噸廢水),回收產(chǎn)品(如氯化銨、鹽酸)可創(chuàng)造額外收益。
政策合規(guī):需符合地方環(huán)保要求(如包頭、贛州稀土產(chǎn)業(yè)集群的排放標(biāo)準(zhǔn)),通過(guò)清潔生產(chǎn)審核。
稀土廠氯化銨系統(tǒng)選擇需根據(jù)廢水濃度、處理目標(biāo)(回收/排放)、成本預(yù)算及環(huán)保要求,優(yōu)先采用蒸發(fā)濃縮+膜分離組合工藝,結(jié)合mvr、納濾等節(jié)能技術(shù);在稀土提取場(chǎng)景,氯化銨法需優(yōu)化脫氟-氯化條件,確保稀土回收率與雜質(zhì)控制。建議通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)備性能,選擇具有資質(zhì)的供應(yīng)商(如青島福順、內(nèi)蒙古介電電泳),并確保系統(tǒng)集成自動(dòng)化控制(如dcs系統(tǒng)),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行與達(dá)標(biāo)排放。