独居石冶炼碱性含氟废水处理技术

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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%。独居石一般以单体独居石和氟碳铈矿共生存在。独居石矿化学式表示为(La～Lu，Y)PO4，同时含有ThO2和U3O8，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。碱溶液分解法可使钍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SO2等有害气体。检测

2、发现，碱工艺冶炼独居石产生的废水中含氟量达600mg/L，超出了国家废水排放标准(10mg/L)。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

3、，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、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250mL蒸馏水和浓盐酸置于500mL试剂瓶中，摇匀备用。氢氧化钠(分析纯)，氢氧化钠溶液(2mol/L)：称取40.0g氢

4、氧化钠，用水定容于500mL试剂瓶中，摇匀备用。实验用水均为二次蒸馏水。　　1.3实验原理和方法6　　电石渣是电石水解获取乙炔气后的废渣，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584.3mg/L，pH=11.8。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　　

5、移取10mL废水于150mL烧杯中，加入50mL的水，使用盐酸溶液或者氢氧化钠