独居石冶炼碱性含氟废水处理技术.docx
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1、独居石冶炼碱性含氟废水处理技术独居石是一种含稀土磷酸盐矿物,是重要的稀土矿物,约占世界稀土总量的 28%0独居石一般以单体独居石和氟碳锦矿共生存在。独居石矿化学式表示为 (LaLu, Y)P04,同时含有Tho2和U308, ThO2含量可高达12%,因此具有放射 性。独居石结构稳定,在高温下也极不容易分解,工业上常采用碱溶液分解和浓 硫酸分解两种方法。碱溶液分解法可使牡和铀的氢氧化物形式分离出来,而浓硫 酸分解法则是将稀土元素溶解进入溶液中,再做进一步分离。独居石矿以碱溶液 分解工艺为主,硫酸焙烧工艺存在的主要问题是焙烧过程中产生HF及S02等有 害气体。检测发现,碱工艺冶炼独居石产生的废水
2、中含氟量达600mgL,超出了 国家废水排放标准(IOmgL) o碱性稀土含氟废水除氟是当前研究的热点之一。独居石冶炼废水成分复杂、污染物种类多且严重、存在的形态容易分生变化、 具有腐蚀作用、治理难度大等特点。氟在溶液中一般认同是酸性废水中氟以HF 形式存在,碱性废水中则以F-形式存在,实际排放废水中氟含量远远大于检测 数据。目前处理含氟废水的方法主要有吸附法、电凝聚法、反渗透膜、离子交换 法、化学沉淀法和混凝沉淀法等。目前稀土矿尚未有对稀土矿独居石碱性含氟废 水处理的报道。实验采用工业废弃物电石渣处理独居石碱性含氟废水,并研究了 碱性废水中氟离子浓度与PH值关系,电石渣加入量、震荡搅拌时间、
3、不同碱度 对除氟率的影响。结果表明用电石渣处理独居石碱性含氟废水得到了比较满意的 效果,成本低廉,可广泛应用于碱性含氟废水处理。1、实验1.1主要仪器YP2001型电子天平,PHS-3C数显台式酸度计PXS-215型离子活度计,SHA-C 水浴恒温振荡器,ESIDA-H-42电热鼓风干燥箱。1. 2试剂盐酸(分析纯),盐酸(1:1):分别量取25OmL蒸储水和浓盐酸置于50OmL 试剂瓶中,摇匀备用。氢氧化钠(分析纯),氢氧化钠溶液(2molL):称取40. Og 氢氧化钠,用水定容于500InL试剂瓶中,摇匀备用。实验用水均为二次蒸储水。1.3实验原理和方法电石渣是电石水解获取乙快气后的废渣
4、,主要成分有Ca(OH)2、CaO CaS Ca3N2、Ca3P2、Ca2Si等,电石渣中的钙离子和碱性含氟废水中氟离子反应生成 难溶的氟化钙,从而达到除氟的目的。实验使用的碱性含氟废水来自独居石冶炼 产生的废水,含氟离子浓度为584.3mgL, PH=II.8。电石渣中钙的含量为60%, 采用离子选择性电极法在PXS-215型离子活度计上测定F-的含量。2、结果与讨论2. 1碱性废水中氟离子浓度与PH值关系移取IOmL废水于15OmL烧杯中,加入50mL的水,使用盐酸溶液或者氢氧化 钠溶液调节不同的pH值,并测定废水中F-的浓度,研究不同碱性条件下F-的浓 度变化,测定结果见表1。表1不同碱
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