稀土廠氯化銨系統的選擇需結合工藝需求、環保要求及經濟性綜合考量,核心涉及廢水處理與稀土提取兩大場景,以下從技術路徑、設備選型、資源化策略及案例參考四方面系統解析:
1. 廢水處理場景:氯化銨回收與零排放
核心工藝:
蒸發濃縮+結晶:適用于高濃度氯化銨廢水(如140-180g/l),通過多效蒸發(med)或機械蒸汽再壓縮(mvr)實現氯化銨晶體回收,冷凝水可回用。例如某稀土采用“三效蒸發”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肥原料。
膜分離技術:納濾(nf)可選擇性分離一價離子(如nh??),實現氯化銨濃縮;反滲透(ro)用于低濃度廢水深度處理。
設備選型要點:
蒸發器材質需耐腐蝕(如鈦合金、石墨),mvr蒸發器需控制沸點升高(<12℃),避免壓縮機高負荷;冷卻結晶器推薦oslo型,確保晶體粒度均勻。
膜組件需適配廢水特性(如ph、雜質含量),納濾膜需定期清洗防止結垢。
2. 稀土提取場景:氯化銨法工藝
工藝流程:
脫氟-氯化法:氟碳鈰礦經碳酸鈉脫氟(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、鐵等雜質含量低,可直接進入萃取分離工序。
優化方向:通過正交試驗確定最佳脫氟條件(溫度、時間、脫氟劑用量),減少雜質溶出;氯化階段控制溫度避免稀土氯化物分解。
設備與材料:
焙燒爐需耐高溫腐蝕,攪拌槳轉速(50-120rpm)影響晶粒均勻性;浸取設備需耐酸堿,材質可選316l不銹鋼或鈦合金。
3. 環保與經濟考量
環保效益:氯化銨回收減少氨氮排放,滿足《稀土工業污染物排放標準》(gb 30484-2013);資源化利用(如制化肥、鹽酸、氨水)降低礦產資源開采壓力。
經濟性:mvr蒸發器較傳統蒸發節能30%-50%;膜分離技術運行成本低(如介電電泳工藝操作成本約40元/噸廢水),回收產品(如氯化銨、鹽酸)可創造額外收益。
政策合規:需符合地方環保要求(如包頭、贛州稀土產業集群的排放標準),通過清潔生產審核。
稀土廠氯化銨系統選擇需根據廢水濃度、處理目標(回收/排放)、成本預算及環保要求,優先采用蒸發濃縮+膜分離組合工藝,結合mvr、納濾等節能技術;在稀土提取場景,氯化銨法需優化脫氟-氯化條件,確保稀土回收率與雜質控制。建議通過小試實驗驗證設備性能,選擇具有資質的供應商(如青島福順、內蒙古介電電泳),并確保系統集成自動化控制(如dcs系統),實現穩定運行與達標排放。