稀土绿色冶炼分离新技术研究进展

彭海英

（赣州稀土矿业有限公司,江西 赣州 341000）

随着国家社会经济的不断发展与进步，对稀土的关注度越来越高，其稀土在冶炼分离的过程中容易产生严重的环境问题，其中最为严重的就是废水问题。我国的稀土矿可以在本质上分成三种矿：包头氟碳铈矿与独居石矿混合矿、四川氟碳铈矿和南方离子型稀土矿。

第一种矿是我国提取稀土最为主要的一种矿种；第二种矿的产量所产百分比比较大，可以占到20%左右；第三种矿以中重稀土为主。由于每个矿物的结构性质存在一定的差异性，所以在提取的过程中产生了不一样的废水，其成分复杂，含有多种有害元素，不仅对江河湖泊造成了严重的影响，而且也严重危害人类的生活。

1 稀土冶炼分离过程存在的环境污染问题

稀土在冶炼分离的过程中仍然存在很大的环境污染问题，例如：氨氮废水、放射性钍废渣、含氟和硫废气等。其中，在环境污染中，氨氮废水起着主要作用，同时也是目前非常棘手的一个问题。氨氮废水在种类上进行划分，可以将其分为三个类型，一是硫酸铵废水，碳铵是农业生产中常用的一中化肥，它的年用量非常高，可以达到15万吨左右，其中有氨氮3万吨。第二种是氯化铵废水，它的年用量可以达到9万吨左右[1]。第三种是氯化铵废水，它的年用量可以达到10万吨。目前是采用末端回收的方式进行处理，虽然可以起到一定的效果，但是成本高，对于稀浓度的氨氮废水无法进行回收，而且已经处理过的废水也无法达到国家排放的实际标准。

2 硫酸体系非皂化萃取分离稀土新技术

2.1 稀土矿冶炼分离工艺现状

根据我国目前稀土矿冶炼分离工艺的现状来看，其中一部分的稀土矿在一般情况下都是采用第三代硫酸法对其进行冶炼。该技术与烧碱法进行比较，不仅工艺具有一定的连续性，而且还可以进行大规模的生产；另外，在对精矿选择上没有较高的要求，产品质量达标，回收率高，而且成本相对也比较低。

但是在实际应用过程中也存在一定的问题：投资小，碳铵消耗大，在无形中产生了大量的氨氮废水；P20不仅不需要皂化，而且也不需要在生产的过程中产生大量的氨氮废水，但是如果是在萃取的时候，P204的低酸度会非常容易出现乳化的现象。

所以对硫酸稀土溶液酸度进行合理的调节，在调节的过程中一定要根据其实际情况进行调整，因为，中重稀土反萃的过程中比较复杂，会造成酸耗较高。

2.2 硫酸体系绿色环保新技术开发

目前是采用末端回收的方式进行处理，虽然可以起到一定的效果，但是成本高，对于稀浓度的氨氮废水无法进行回收，而且已经处理过的废水也无法达到国家排放的实际标准。

因此，要及时开发具有清洁性的冶炼分离稀土工艺，要从源头上对氨氮废水的污染问题进行及时的解决。

第一、硫酸体系非皂化萃取转型技术。在传统的工艺基础上进行延伸和改进，主要是用协萃体系，料液不用加酸，中重稀土反萃比较简单，除此之外，其酸碱消耗也会不断降低[2]。

第二、硫酸体系非皂化萃取分离多出口工艺。主要是采用协同萃取剂将多出口的萃取进行合理化的分离，并在此基础上加酸、中和过滤、P507皂化工序，可以消除氨氮废水，减少酸碱的消耗[3]。

2.3 盐酸体系非皂化萃取分离技术

近些年，对稀土的研究甚多，根据研究不同的稀土分离体系，从中研制出一种盐酸体系非皂化萃取分离稀土的新工艺，通过多种关键技术的不断突破。

例如：萃取过程酸平衡技术、萃取体系浓度梯度控制技术等，使萃取在分离的过程中有机相不需要进行皂化，不需要对液氨、液碱进行消耗，可以在很大程度上逐渐消除氨氮废水，降低其分离成本[4，5]。

3 结语

综上所述，近些年，根据不同的稀土资源，不同的萃取体系，制定研发了一系列的无氨氮排放的非皂化萃取分离稀土绿色工艺技术[6]。

该技术工艺已经在工业上得以广泛的应用并取得了理想的成绩，不仅可以消除氨氮废水的污染；还可以降低生产成本，提高了企业的效益。