[发明专利]一种从草酸稀土沉淀废水中回收盐酸和稀土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从草酸稀土沉淀废水中回收盐酸和稀土的方法。

背景技术

20世纪80年代中期以来，我国稀土工业发展十分迅速，并取得了巨大的成就。但稀土冶炼属于湿法冶炼，废水量比较大，并且废水具有污染严重和治理困难等特点，稀土冶炼将会带来较大的环境问题。

草酸稀土沉淀废水产生于氯化稀土向草酸稀土转化的过程中，化学反应式如下∶2RECl₃+ 3 H₂C₂O₄ = RE₂(C₂O₄ ) ₃+ 6HCl，产生的沉淀废水主要是盐酸和草酸的混合溶液及微量的草酸稀土和杂质等。目前国内处理此废水主要采用石灰中和法，此法虽然操作简单、费用低廉，但作业环境恶劣，渣量大并且难处理，水中的酸没有得到回收，浪费了资源。近年来许多稀土厂采用多种方法治理该种废水都没有达到满意的效果。因此，草酸稀土沉淀废水的治理是稀土工业亟待解决的问题之一。为了回收草酸稀土沉淀废水中的草酸与盐酸，目前主要有两种处理方法：蒸发法和萃取法。蒸发法利用据草酸的特性和盐酸中氯化氢与水共沸的原理，对草酸稀土沉淀废水蒸发，将盐酸与水蒸发，随着蒸发草酸在蒸发母液中结晶析出，该方法能耗高，盐酸在较高的温度下腐蚀性很强。萃取法有萃取草酸法和萃取盐酸法，其中萃取草酸法，将废水中的草酸萃取出来，废水重复利用，萃取剂萃取草酸后再将草酸反萃下来，该工艺虽然能回收利用草酸和盐酸，但草酸萃取不彻底，而且废水体积增加；萃取盐酸法也存在同样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从草酸稀土沉淀废水中回收盐酸和稀土的方法，该法利用阳极室发生氧化反应，氧化分解废水中的草酸离子，回收利用废水中的盐酸和稀土。

本发明所述的阴极液为酸性溶液，其为含盐酸的溶液，该料液的H⁺浓度为0.001~10mol/L，阳极液为草酸稀土沉淀废水，其中草酸根的浓度为0.5~30g/L，H⁺浓度为0.5~3mol/L，稀土离子浓度为10~200mg/L；本发明的从草酸稀土沉淀废水中回收盐酸和稀土的方法如下：以钛基涂钌和铱金属板或网为阳极，金属钛板或网为阴极，阳极室和阴极室之间采用离子交换膜隔开，所述酸性溶液为阴极液，所述草酸稀土沉淀废水为阳极液，电流密度为20~600A/m²，阳极室发生氧化反应，氧化分解草酸离子，回收利用废水中的盐酸和稀土。

本发明中主要化学反应如下：

阴极反应： 2H⁺ + e → H₂↑

阳极反应： 2Cl^- + e → Cl₂↑

阳极室可能发生的反应：Cl₂ + H₂O → HClO + HCl

                   HClO + H₂C₂O₄ → 2CO₂ + HCl + H₂O

      或者：Cl₂ + H₂C₂O₄ → 2HCl + 2CO₂

本发明从草酸稀土沉淀废水中回收盐酸和稀土的方法，采用阳极氧化放出氯气氧化分解草酸稀土沉淀废水中的草酸根，回收利用废水中的盐酸和稀土。本发明的方法可以循环利用废水中的水资源和酸资源，并回收利用稀土，无新的废水、废渣排放。

具体实施方式

实施例1