稀土綠色冶煉分離新技術研究進展

彭海英

（贛州稀土礦業有限公司,江西 贛州 341000）

隨著國家社會經濟的不斷發展與進步，對稀土的關注度越來越高，其稀土在冶煉分離的過程中容易產生嚴重的環境問題，其中最為嚴重的就是廢水問題。我國的稀土礦可以在本質上分成三種礦：包頭氟碳鈰礦與獨居石礦混合礦、四川氟碳鈰礦和南方離子型稀土礦。

第一種礦是我國提取稀土最為主要的一種礦種；第二種礦的產量所產百分比比較大，可以占到20%左右；第三種礦以中重稀土為主。由于每個礦物的結構性質存在一定的差異性，所以在提取的過程中產生了不一樣的廢水，其成分復雜，含有多種有害元素，不僅對江河湖泊造成了嚴重的影響，而且也嚴重危害人類的生活。

1 稀土冶煉分離過程存在的環境污染問題

稀土在冶煉分離的過程中仍然存在很大的環境污染問題，例如：氨氮廢水、放射性釷廢渣、含氟和硫廢氣等。其中，在環境污染中，氨氮廢水起著主要作用，同時也是目前非常棘手的一個問題。氨氮廢水在種類上進行劃分，可以將其分為三個類型，一是硫酸銨廢水，碳銨是農業生產中常用的一中化肥，它的年用量非常高，可以達到15萬噸左右，其中有氨氮3萬噸。第二種是氯化銨廢水，它的年用量可以達到9萬噸左右[1]。第三種是氯化銨廢水，它的年用量可以達到10萬噸。目前是采用末端回收的方式進行處理，雖然可以起到一定的效果，但是成本高，對于稀濃度的氨氮廢水無法進行回收，而且已經處理過的廢水也無法達到國家排放的實際標準。

2 硫酸體系非皂化萃取分離稀土新技術

2.1 稀土礦冶煉分離工藝現狀

根據我國目前稀土礦冶煉分離工藝的現狀來看，其中一部分的稀土礦在一般情況下都是采用第三代硫酸法對其進行冶煉。該技術與燒堿法進行比較，不僅工藝具有一定的連續性，而且還可以進行大規模的生產；另外，在對精礦選擇上沒有較高的要求，產品質量達標，回收率高，而且成本相對也比較低。

但是在實際應用過程中也存在一定的問題：投資小，碳銨消耗大，在無形中產生了大量的氨氮廢水；P20不僅不需要皂化，而且也不需要在生產的過程中產生大量的氨氮廢水，但是如果是在萃取的時候，P204的低酸度會非常容易出現乳化的現象。

所以對硫酸稀土溶液酸度進行合理的調節，在調節的過程中一定要根據其實際情況進行調整，因為，中重稀土反萃的過程中比較復雜，會造成酸耗較高。

2.2 硫酸體系綠色環保新技術開發

目前是采用末端回收的方式進行處理，雖然可以起到一定的效果，但是成本高，對于稀濃度的氨氮廢水無法進行回收，而且已經處理過的廢水也無法達到國家排放的實際標準。

因此，要及時開發具有清潔性的冶煉分離稀土工藝，要從源頭上對氨氮廢水的污染問題進行及時的解決。

第一、硫酸體系非皂化萃取轉型技術。在傳統的工藝基礎上進行延伸和改進，主要是用協萃體系，料液不用加酸，中重稀土反萃比較簡單，除此之外，其酸堿消耗也會不斷降低[2]。

第二、硫酸體系非皂化萃取分離多出口工藝。主要是采用協同萃取劑將多出口的萃取進行合理化的分離，并在此基礎上加酸、中和過濾、P507皂化工序，可以消除氨氮廢水，減少酸堿的消耗[3]。

2.3 鹽酸體系非皂化萃取分離技術

近些年，對稀土的研究甚多，根據研究不同的稀土分離體系，從中研制出一種鹽酸體系非皂化萃取分離稀土的新工藝，通過多種關鍵技術的不斷突破。

例如：萃取過程酸平衡技術、萃取體系濃度梯度控制技術等，使萃取在分離的過程中有機相不需要進行皂化，不需要對液氨、液堿進行消耗，可以在很大程度上逐漸消除氨氮廢水，降低其分離成本[4，5]。

3 結語

綜上所述，近些年，根據不同的稀土資源，不同的萃取體系，制定研發了一系列的無氨氮排放的非皂化萃取分離稀土綠色工藝技術[6]。

該技術工藝已經在工業上得以廣泛的應用并取得了理想的成績，不僅可以消除氨氮廢水的污染；還可以降低生產成本，提高了企業的效益。