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轧钢废水处理中稀土磁盘的应用轧钢废水是指钢铁厂热轧车间在通过扎辊将钢锭热轧成各种钢材时（钢板、钢棒、钢轨等）需用水冷却轧辊，冲洗氧化铁皮而产生的废水本站今日为大家细心预备了，盼望对大家有所关心!轧钢废水处理中稀土磁盘的应用轧钢废水处理中稀土磁盘的应用稀土磁盘分别净化废水设备是由用稀土永磁材料做成的磁盘一片片串装而成，磁盘间为流水通道，通过对磁盘上磁极的布置，使磁盘间形成强磁场。
当水流流经磁盘间的流道时，水中所含的磁性悬浮颗粒，受到磁场的吸引力Fm的作用，同时也受到重力Fg和水流阻力Fc的作用，当Fm大于(Fg+Fc)在磁力方向上的重量时，颗粒向磁源方向移动，从流体中分别出来，吸附到磁盘上。
磁盘以0.125r/min～5r/min的转速运转，让悬浮物脱去大部分水份，运转到刮渣条时，形成隔磁卸渣带，由刮渣轮刮入螺旋输送机，渣被输入渣池。
被刮去渣的磁盘又重新转入水中，就形成了周而复始的稀土磁盘分别净化废水过程。
1设备应用工艺流程布置及特点本套装置是采纳物理方法除污，不添加任何化学药剂，不转变污水、污泥性质，不增加污泥量，可有效地避开化学试剂造成的二次污染。
与传统方法相比，省去了一次沉淀、二次沉淀以及过滤器等，工艺流程短，投资节约一半，占地面积仅为一般方法的三分之一。
水处理中先除去大部分悬浮物，对循环泵的磨损减轻，运行稳定牢靠，操作维护便利，耗电也较少，如SMD-350型设备总配电仅2.2kW。
稀土永磁材料性能稳定，寿命长，10年衰减5%～10%，一般使用寿命可达20年。
2水处理效果对稀土磁盘进、出口水中悬浮物的含量进行测定，其结果如表1所示：进口悬浮物平均含量为124.9mg/L，出口平均含量为30.0mg/L，去除率为76.0%。
同时，对出渣中干固体和水的比例进行了测定，其结果如表2所示。
出渣平均含水率为70.1%，远远低于自然沉降污泥的含水率，削减了污泥的体积，便于运输。
同时废水循环利用率为96%。
我国南方离子型稀土矿中稀土主要以离子形式吸附在粘土类矿物上，用物理选别方法无法使稀土富集为相应的稀土精矿，只能采用化学方法，用强电解质中的阳离子与稀土离子发生离子交换作用使得稀土离子得到富集[1-2].在离子交换过程中，电解质中的阳离子与稀土离子发生离子交换的同时还把其他杂质离子也一同交换出来，致使大量杂质离子随稀土离子一起进入到稀土浸出液中，浸出液进入沉淀工序时使用的沉淀剂基本上是NH 4HCO 3，其来源广、成本低、不会造成环境污染，但其沉淀选择性差，大量杂质与稀土一起共沉淀，使得稀土沉淀产品达不到要求，必须在沉淀前进离子型稀土矿抑杂浸出中抑铝剂的研究方夕辉，朱冬梅，邱廷省，伍红强（江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000）摘要：研究了在抑杂浸出过程中添加抑铝剂对稀土浸出的影响，筛选出了适宜的抑铝剂.所筛选出的抑铝剂能适应于我国南方不同类型离子型稀土矿，抑铝剂的添加几乎不影响稀土的浸出率.通过抑杂浸出得到的浸出液中铝离子含量小于2mg/L ，去除率达到98%以上，铁离子含量小于0.3mg/L ，该浸出液无需净化直接用碳酸氢铵沉淀得到的碳酸沉淀稀土符合生产质量要求.稀土产品质量达到国内现行标准，有效地简化了生产流程，并能减少5%~15%的稀土损失.关键词：风化壳淋积型稀土矿；浸出；抑铝剂；碳酸氢铵中图分类号：TF803.2文献标志码：ＡImpurities inhibited leacning of the leach liquor of the weatheredcrust elution-deposited rare earth ore by adding aluminum inhibitorFANG Xi-hui,ZHU Dong-mei,QIU Ting-sheng,WU Hong-qiang(School of Resource and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China)Abstract :Aluminum inhibitors,which are suitable for the ion-typed rare earth in South China,were added as leaching agents in the leaching process of the weathered crust elution-deposited rare earth.The adding of inhibitors affects little on the RE leaching rate.The leaching solution (Al 3+<2mg/L,Fe 3+<0.3mg/L)was obtained with the impurity removal rate reaching 98%.The leaching solution was precipitated by ammonium bicarbonate without purification process.The carbonated RE is corresponding to national quality requirements.The technology effectively simplify the production process for reducing RE loss by 5%～15%.Key words :weathered crust elution-deposited rare earth ore;leaching;aluminum inhibitor;ammonium bicarbonate收稿日期：2012-05-09基金项目：国家自然科学基金资助项目（E041104）；江西省自然科学基金项目（２０１０ＧＺＣ００４８）作者简介：方夕辉（1972-），女，博士，副教授，主要从事矿物加工科研及教学工作，E-mail ：fangxihui@.通信作者：邱廷省（196２-），男，博士，教授，主要从事矿物加工科研工作，E-mail ：qiutingsheng@.文章编号：1６７４-９６６９（２012）03-0051-05有色金属科学与工程第3卷第3期2012年6月Vol.3，No.3Jun.2012Nonferrous Metals Science and Engineering行一系列除杂工作.目前的除杂方法不仅工艺繁琐，而且会造成5%～15%的稀土损失[3].本研究采用浸取剂添加抑杂剂浸取离子型稀土矿，经抑杂浸取的稀土浸出液无需再除杂可直接用NH4HCO3进行沉淀，得到的沉淀产品杂质含量符合生产要求.通过对无机抑铝剂及有机抑铝剂筛选试验，发现无机抑铝剂能有效地抑制杂质的浸出，然而同时也会抑制稀土离子的浸出，降低了稀土浸出率；有机抑铝剂QWJ-01、QWJ-02、QWJ-03、QWJ-04、QWJ-05都能使浸出液中铝离子含量降低98%以上，铁离子含量降低90%以上，而且几乎不会影响稀土离子的浸出，综合考虑环境影响等因素，最终筛选出能广泛应用于生产实践中的抑制剂为QWJ-01、QWJ-05，这2种药剂来源广泛、无毒无害，不会对环境造成污染.1主要试验装置及试剂浸出器Φ4.0cm，高30cm玻璃柱；电子天平JY2002；721可见分光光度计；硫酸铵：农用级；乙酰丙酮、磺基水杨酸、六次甲基四胺均为分析纯.2试验方法与分析方法抑铝剂筛选试验所选用的稀土矿样A取自赣州寻乌某矿山，为轻稀土矿，稀土品位为0.22%；抑铝剂适应性试验所选用的稀土矿样B取自赣州龙南某矿山，为重稀土矿，稀土品位为0.15%；均为现场生产的实际稀土矿样.2.1试验方法稀土矿从矿山取样运来后，用堆锥法混匀装袋封存每袋装矿1000g，浸出试验时取袋装稀土自然均匀装入浸矿柱中，每个浸矿柱装稀土200g，每个浸矿柱装矿高度15.3cm，装矿密度约1.05g/mL，配浸矿剂硫酸铵的浓度为4%，浸矿剂与稀土的液固比为0.8∶1，浸出试验采用淋浸的方式[4-8]，浸矿剂流速控制在2.5mL/min，待浸矿剂淋洗结束后，再用液固比为0.12∶1的水淋洗，收集浸出液进行相关的测定. 2.2分析方法稀土离子：EDTA络合滴定法测定稀土总量[9]；铝离子：EDTA容量法分析[10]；铁离子：采用邻菲罗啉分光光度法分析[11-12]；稀土产品纯度测定：以GB/T20169-2006离子型稀土矿混合稀土氧化物规定的质量标准为标准进行测定.3试验结果与讨论离子型稀土矿用(NH4)2SO4作浸取剂浸矿时，几乎所有的重金属离子都能与SO42-生成难溶物遗留在浸渣中，进入浸出液中的杂质最主要的是Al3+其次是Fe3+，而实际生产中沉淀前除杂也主要是针对Al3+.浸出液中铝离子的含量一般在每升几十到几百毫克，稀土离子含量为1.5g/L左右，用NH4HCO3沉淀稀土时几乎全部的铝离子与稀土共沉淀，铝离子所占的比例太高，使得稀土沉淀产品纯度达不到要求，因此要在浸取稀土时阻止杂质的浸出,净化稀土浸出液[13-15].在此提出抑杂浸出稀土，在浸取剂中添加适量的抑杂剂抑制铝离子铁离子进入浸出液中，抑制剂的特性是能与杂质离子生成络合物或难溶沉淀物从而滞留在浸渣中，使浸出液中的杂质离子尤其是铝离子的含量大大降低，浸出液可直接用于沉淀而无须再净化就能达到生产产品的要求.3.1抑铝剂筛选试验选用稀土矿样A作试验矿样.3.1.1无机抑铝剂﹢硫酸铵复合体系浸出离子型稀土矿能与铝离子发生反应生成络合物或是在一定环境中电离或是水解产生OH-的无机物都适合作为铝离子的抑制剂，氟化铵中的F-能与铝离子生成络合物；氨水电离产生OH-，硫化铵、硫化钠中的S2-发生水解产生OH-，使得浸取剂体系呈弱碱性铝离子生成Al(OH)3沉淀，这些反应都能抑制铝离子的浸出[16].因此针对这4种药剂分别做了试验验证其在浸取稀土时对铝离子及稀土离子的影响，试验结果如图1中（a）、（b）、（c）、（d）所示.由图1可知，上述4种无机抑铝剂能很好的抑制铝离子的浸出，去除率高达85%.然而在抑制铝离子的同时对稀土也有一定的抑制作用，初步推断应该是这些药剂的加入使得稀土离子与OH-生成了RE(OH)3沉淀，降低了稀土的浸出率.因稀土氢氧化物的溶度积比铝的氢氧化物溶度积大，理论上控制好浸取剂的pH在4.8～5.0时，能控制稀土损失率小于5%，同时达到除去铝离子的效果.理论上无机抑铝剂的应用是可行的，然而实际操作中pH值的控制有很大的难度，无机抑铝剂的应用还有待更深入的研究.3.1.2有机抑铝剂﹢硫酸铵复合体系浸出离子型稀土矿尚未找到能抑制铝离子却不影响稀土浸出的有色金属科学与工程2012年6月52图1无机抑铝剂﹢硫酸铵复合体系对稀土矿中Al 3+及RE 3+浸出的影响0.000.050.100.150.20100２２０２００１８０１６０１４０１２０１００８０60４０２００稀土浸出率铝离子含量氟化氨含量/%(a)浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）９０８０７０６０５０４０３０２０稀土浸出率/%稀土浸出率铝离子含量100９０８０７０６０５０４０３０２０稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20氨水含量/%２２０２００１８０１６０１４０１２０１００８０60４０２００浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）(b)100９０８０７０６０５０４０３０２０稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20２２０２００１８０１６０１４０１２０１００８０60４０２００浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）稀土浸出率铝离子含量硫化铵含量/%(c)稀土浸出率铝离子含量100９０８０７０６０５０４０３０２０100稀土浸出率/%２２０２００１８０１６０１４０１２０１００８０60４０２００浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）0.000.050.100.150.20硫化钠含量/%（d ）无机抑铝剂，因此从有机物中寻找铝离子的抑制剂，有机物主要与铝离子生成络合物遗留在浸矿渣中，从而阻止铝离子随稀土离子一起进入到稀土浸出液中.选择了5种有机抑制剂进行了试验，这5种抑铝剂分别是QWJ-01、QWJ-02、QWJ-03、QWJ-04、QWJ-05,在浸取稀土时对稀土矿中稀土离子与铝离子的影响分别如图2中的（a ）、（b ）、（c ）、（d ）、（e ）所示.由图2可以看出，这5种抑铝剂都能有效地降低浸出液中铝离子的含量，去除率达到了98%以上，而且几乎不影响稀土的浸出率.得到的浸出液中稀土含量大约为2.4g/L ，铝离子含量小于为2mg/L ，此时REO/Al>600，经过沉淀焙烧后能得到合格的氧化稀土.实验结果表明，这5种药剂都能起到抑制铝离子的作用，添加到浸出剂中进行稀土浸出能有效抑制铝离子的浸出.但考虑到在实际生产应用过程中既要对铝离子有较好去除率，又兼顾药剂来源、成本、对环境的污染等因素，因而选定QWJ-01和QWJ-05，它们来源广，无毒无害，对生态环境也不会造成危害，而且在不影响稀土离子浸出的情况下对铝离子的抑制率达到98%，使稀土浸出液得到净化，沉淀得到合格稀土产品，减少了后续除渣工序，因此适宜作为抑铝剂用于离子型稀土轻稀土矿抑杂浸取.3.2QWJ-01、QWJ-05抑制铁离子试验稀土浸出液中另一种含量较高的杂质离子是Fe 3+，在稀土浸出的过程中除了要抑Al 3+的浸出外，对Fe 3+的抑制也很重要.对铝离子抑制剂的研究中得出适宜于工业生产的抑铝剂主要是QWJ-01及QWJ-05，因此进一步实验了这2种抑制剂对Fe 3+的抑制效果，试验结果如图3所示.由图3可知浸出液中铁离子含量都小于0.1mg/L ，QWJ-01、QWJ-05不但能很好的抑制稀土矿中的铝离子的浸出，对铁离子的抑制作用也很明显，能用于寻乌稀土矿的抑杂浸出.3.3抑铝剂QWJ-01、QWJ-05验证试验所选用的稀土矿样B 取自赣州龙南某矿山，为现场生产的实际稀土矿样，实验抑铝剂QWJ-01、QWJ-05对龙南稀土矿铝离子的抑制效果.实验结果如图4所示.由图4可知，其中浸出液中稀土含量大约为1.6g/L ，铝离子含量小于2mg/L ，此时REO/Al>第3卷第3期方夕辉，等：离子型稀土矿抑杂浸出中抑铝剂的研究53QWJ-01含量/%QWJ-02含量/%稀土浸出率铝离子含量10098969492908886848280180160140120100806040２０0稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）10098969492908886848280180160140120100806040２０0稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）稀土浸出率铝离子含量(a)(b)10098969492908886848280稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）180160140120100806040２０0稀土浸出率铝离子含量QWJ-03含量/%10098969492908886848280180160140120100806040２０0稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）稀土浸出率铝离子含量QWJ-04含量/%(c)(d)图2有机抑铝剂﹢硫酸铵复合体系对稀土矿中Al 3+及RE 3+浸出的影响10098969492908886848280180160140120100806040２０0稀土浸出率/%0.000.050.100.150.20浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）稀土浸出率铝离子含量QWJ-05含量/%(e)图4QWJ-01、QWJ-05制稀土矿中Al 3+条件试验结果100989694929088868482801801601401201008060402000.000.050.100.150.20浸出液中铝离子含量/（m g ·L -1）稀土浸出率/%QWJ-01QWJ-01QWJ-05QWJ-05图3QWJ-01、QWJ-05制稀土矿中Fe 3+条件试验结果100989694929088868482801.41.21.00.80.60.40.20.00.000.050.100.150.20稀土浸出率/%浸出液中铁离子含量/（m g ·L -1）QWJ-01QWJ-05QWJ-01QWJ-05铁离子含量稀土浸出率铝离子含量稀土浸出率抑制剂含量/%抑制剂含量/%有色金属科学与工程2012年6月54600，能得到合格的氧化稀土，抑铝剂QWJ-01、QWJ-05也适用于离子型稀土重稀土矿浸矿的抑铝浸出，QWJ-01、QWJ-05能作为抑铝剂应用于我国南方离子型稀土矿的抑杂浸出.4结论（1）在浸出剂中添加无机抑铝剂氟化铵、氨水、硫化氨、硫化钠时，在用量为0.2%时浸出液中铝离子的去除率能达到85%以上，然而稀土浸出液中稀土含量也相应的减少了，这种抑铝剂降低了稀土浸出率，因此它们不宜作为稀土矿浸取铝离子的抑制剂.（2）添加有机抑制剂QWJ-01、QWJ-02、QWJ-03、QWJ-04、QWJ-05时，在用量为0.2%时浸出液中铝离子的含量降低了98%以上，而且几乎不影响稀土浸出率.考虑到对环境的污染，最终选定抑铝剂为QWJ-01、QWJ-05，这2种药剂无毒无害，不会破坏生态环境，适宜作为铝离子的抑制剂添加到浸取剂中浸取稀土，不但适合轻稀土离子型稀土矿的抑杂浸出，而且也适合重稀土离子型稀土矿抑杂浸出.（3）QWJ-01、QWJ-05不但能良好的抑制铝离子的浸出，对铁离子的抑制效果也很好，当用量在0.2%时，浸出液中铝离子的含量降低了98%以上，铁离子的去除率也高达90%，因此，QWJ-01和QWJ-05均能作为铝离子及铁离子的有效抑制剂.参考文献：[1]CHI Ru-an,ZHU Guo-Cai.Rare earth partitioning of granitoidweathering crust in southern China[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,1998,8(4):691-695．[2]池汝安,田君.风化壳淋积型稀土矿化工冶金[M].北京：科学出版社，2006:212-216.[3]李秀芬,池汝安.稀土矿淋出液除杂工艺的研究[J].矿产综合利用,1997（2）:10-13.[4]罗家珂.风化壳淋积型稀土矿提取技术的进展[J].国外金属矿选矿，1993（12）:19-28.[5]车丽萍,余永富.我国稀土矿选矿生产现状及选矿技术发展[J].稀土,2006,27(1):95-102.[6]MA Ying-jun,LIU 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稀土矿原地浸取工艺配套防渗效果分析李娜; 王丽娟; 符平; 周建华; 赵卫全【期刊名称】《《中国水利水电科学研究院学报》》【年(卷),期】2019(017)005【总页数】6页(P354-359)【关键词】稀土矿; 原地浸取; 综合防渗; 方案对比分析【作者】李娜; 王丽娟; 符平; 周建华; 赵卫全【作者单位】中国水利水电科学研究院北京 100048; 北京中水科工程总公司北京100048【正文语种】中文【中图分类】TV139.141 研究背景稀土金属是指元素周期表ⅢB族中的钪、钇和镧系等17种元素的总称。
稀土元素用途很广，目前在冶金、石油、玻璃、电子、原子能工业和化工、农业、医药、环保及轻工业等方面都有广泛应用［1-2］。
稀有元素在自然界相当分散，形成独立矿床较少。
全风化层的中上部稀土品位相对较高，常形成矿体上、下贫，中间富的分层富集的特点［3-4］。
因矿区的矿体赋存在风化壳中，早期开采方式为露采，然后进行池浸或者堆浸。
池浸工艺需进行“搬山”运动，破坏植被，水土流失严重，基本已被淘汰；堆浸工艺需砍伐植被，占用大量土地。
第三代原地浸矿工艺与过去池浸或堆浸工艺相比具有产量大、速度快、不开挖山体、基本上不产生尾砂、无废水排放等显著的优点，因此得到了广泛地应用［5-7］。
经过多年的实践，第三代原地浸出工艺也面临一些难题［8］：（1）复杂地质条件矿山资源回收率偏低，尤其是底板裂隙发育、岩体破碎的稀土矿，采用原地浸取工艺效果不理想。
（2）部分矿山生态环境污染突出，浸出药剂残留在矿体中，经过迁移等可能对生态及地下水资源造成二次污染。
（3）注液强度不当容易诱发地质灾害。
这些难题，主要原因是由于稀土矿埋藏的复杂地质条件引起的，尤其是下卧底板的裂隙发育和破碎岩体导致的母液渗透，因此需要进一步发展矿体区域流场控制技术。
采用底板防渗体结构（图1）对开采区域进行防渗处理可对渗流场进行有效的控制。
采用底板防渗体结构的优点：（1）能够对矿区各个岩层（土层）分布情况进一步掌握，为积液沟/积液井的设计提供依据。
