稀土/冶金行业--含盐废水零排放处理

稀土是一种非常重要的资源，素有“工业味精”的美誉。中国无论已探明的稀土储量还是产量均位列世界首位，稀土产品目前在工农业领域中应用十分广泛。

稀土行业大部分产品生产过程中，都会产生大量的含盐废水。环保形式如此严峻的当下，稀土行业的各企业不得不考虑废水处理系统的配套。

今天聊聊膜技术在稀土行业废水处理系统的应用。

1-稀土行业--基本背景

稀土其实只是有色金属的一个子门类，一定程度上，它属于一个小众行业。稀土一共包括17种金属类化学元素（镧系15个+钪、钇），按矿物特点分，又分为轻稀土、重稀土，具体如下：

（ 粗线黑框内元素为稀土元素，五角星标记元素为轻稀土，其余为重稀土）

2011年，国家开始逐步对稀土行业进行调控、资源整合。通过约5年的时间，基本完成了对稀土行业的重新洗牌，形成了新的市场格局-6大稀土集团（ 国内各稀土企业均属于6大稀土集团旗下）。相关信息如下：

（6大稀土集团资源整合数据表）

其实并非北方的稀土公司完全属于北方稀土集团，它也可能属于南方稀土集团、广东稀土集团等。国内企业因为只有加入6大集团才能生存下来，而6大集团完全具有自主选择权。北方稀土公司多以轻稀土为主，南方公司多以重稀土为主。

目前各稀土企业只能通过6大稀土集团平台，才具有资格开采稀土或采购稀土原材料。国家对于稀土行业的管理方针为资源计划管理，国内稀土资源计划性开采。每年国家稀土产能依次由中央分配到各集团，然后由各集团分配到下属公司。

19年国内稀土行业行情较差，稀土规划产能约12-15万吨，国内自主开采的稀土矿价格高，而稀土产品价格低，企业生存压力大，所以目前国家的方向其实是鼓励各集团公司下属企业采购进口稀土矿（以轻稀土为主，价格低）。

2-稀土行业--工艺废水来源

稀土行业主要为氯化稀土、碳酸稀土、硝酸稀土等产品。行业产品的生产属于典型的化工单元过程及操作，主要以湿法冶炼分离工艺为主，其中几个主要的工艺过程会伴随着大量的工业废水产生。

通过对稀土系统的分析，主要含以下几股主要的工艺废水：

（ 稀土行业工艺废水类别 ）

结合目前市场的数据，稀土行业废水占比最大的主要为硫酸铵废水、氯化铵废水，其中氯化铵的废水来源：

1. 稀土分离有机相皂化：如果是用铵皂化，则是NH4Cl废水；如果是石灰皂化，则是CaCl2废水；

2. 碳沉分离：多用于北方轻稀土类产品工厂，用NH4HCO3沉淀，得到的是氯化铵废水；而南方大部分重稀土则采用草酸沉土，得到的是盐酸废液。

而硫酸铵废水则主要源于以下工艺（混合碳酸稀土制备）：

（ 混合碳酸稀土大致制备工艺流程图 ）

3-稀土行业--废水膜处理技术

针对于稀土行业氯化铵、硫酸铵废水处理（ 其他几股废水+订阅公众号），在上述两类铵盐系统中，主要推荐以下几项膜处理技术：

（ 膜技术功能特点介绍 ）

针对于硫酸铵废水，主要含硫酸铵、SS、氨氮、碳酸氢根、稀土、F-等杂质，工艺方向为零液体排放、盐资源化制备酸碱。

（ 稀土行业-硫酸铵废水处理膜工艺选择 ）

在上述基础上，完全可以考虑用双极膜电渗析技术（技术介绍点这里）替代蒸发工艺，将高浓度硫酸铵废水直接转化为硫酸和氨水，实现资源化，酸碱可以回用于冶炼分离工艺段。

针对于氯化铵废水，皂化工艺段废水主要含：氯化铵、P507、氨氮、稀土等杂质，常规这股水盐含量非常高，最高可达140-180g/L。

针对于氯化铵废水，碳沉工艺段废水主要含：氯化铵、SS、少量油、碳酸氢根、稀土等杂质，常规这股水盐含量非常低，一般为1-18g/L。

（ 稀土行业-氯化铵废水处理膜工艺选择 ）

目前膜技术在稀土行业废水处理的应用越来越普及，从最早的反渗透膜纯水系统，到目前超高压反渗透膜、浓缩型电渗析、双极膜电渗析等废水浓缩减排、盐制酸碱系统。上述膜技术也完全能解决工艺废水问题，确保企业正常生产、运营。

4-稀土行业--展望

稀土行业，为了尽量平衡经济与环境之间的关系，中央层面在供给端频频打出重拳，组建6大集团、收储、打击稀土盗采、环保督察，以及在系统内建立专票制度。这些措施在大方向上对于稀土行业的健康发展、供给侧改革等均奠定了非常好的基础。

随着我国稀土冶炼分离技术的提升，国内高新技术产业的崛起，稀土类产品的需求也将大幅度上升。与此同时，稀土行业的环保问题依然需要满足国家要求，膜处理技术应用也将越来越普及。