稀土精矿酸法冶炼中含氟废气的处理方法探析论文

1、稀土精矿酸法冶炼中含氟废气的处理方法探析论文我国拥有丰富的稀土资源，其稀土储量占到全球的36. 5%左右。随着我国社会经济的发展，对稀土的需求越来越多，稀土的年产量逐年增加。 再加上相关科学、技术的进步，稀土工业逐渐变强，得到了进一步的发展。随着稀土的开 采与冶炼，其所产生的污染问题也越来越严重，尤其是稀土精矿酸法冶炼中的含氟废气， 不仅影响到了我国稀土工业的可持续发展，还对环境造成很大的破坏。虽然现在很多厂家 已经开始重视对污染的治理问题，并采取了一些措施，但由于其处理成本过高等原因，使 其推行力度还远远不够，不能真正解决稀土冶炼中的氟污染问题。1稀土精矿酸法冶林氟污染的分析。不同稀土原矿所

2、含的氟量是不同的，其含氟量呈现出明显的地区差异。其中，包头的 混合稀土精矿含氟量为9% - 13%,四川牝牛坪的氟碳饰矿含氟量为7% -11%,山东的氟碳 饰矿含氟量为8% - 10%.而在我国的稀土精矿冶林中，有60%以上都来白包头的稀土精矿，这种稀土精矿现在 主要采用“三代”酸法工艺，在其焙烧的过程中会产生大量含氟、硫的酸性污染物。因此, 稀土精矿在焙烧工序中的尾气是造成氟污染的主要来源。据白银市环境监测站的检测数据 显示，甘肃稀土焙烧系统在处理包头稀土精矿中的排气量为每小时60000m3,其中S02含 有量为 12434mg/m3, HF 为615mg/m3,酸性雾为1517mg/m3,

3、严重违背了我国先行的稀土工业污染物排放标 准。如果这些尾气不加以处理就直接排放到大气中，就会对环境造成严重的污染。而同 时，这些含氟尾气乂具有一定的经济价值，如果对其进行科学合理的处理，有效回收其中 的有用元素，不仅可以达到减少污染、保护环境的目的，还可以实现资源的再利用，缓解 我国的能源压力口.2稀土精矿酸法冶林中含氟废气治理技术。2. 1干法除氟工艺。干法除氟通常采用碱性氧化物来作主要吸附剂，通过物理效应或化学效应，对废气中 的SiF4、HF等含氟污染物进行吸附，使其到达固体的表面层，从而有效除去尾气中的氟 成分。按照所采用吸附剂物质的不同，干法除氟大致主要有A1203法、CaC03法以及

4、CaO 法等。当采用CaO作为主要吸附剂时，结合砂滤器的使用可对烟气中的S02、HF等物质以及粉尘达到较好的清除效果，有效净化冶炼中的尾气。其化学原理主要用 到了下面两个反应：这种净化方法的除氟率很高，在操作中无差错的情况下可达99%,而且，对其它物质也 有较好的去除效果，可除去超过92%的S02,超过99%的粉尘，使冶炼所产生的尾气达到国家规定排放标准。此净化方法的工艺流程很简 单，便于操作，而且用到的净化设备很少，相对成本及相应的生产费也很低，最重要的是, 净化率还很高，因此，被广泛应用于稀土精矿酸法冶炼中的氟气治理。而其它的吸附剂净 化法相对净化率就较低，应用也不及CaO广。2. 2酸法

5、除氟工艺。酸法除氟工艺主要用到了三级喷淋塔，通过水的喷淋将冶炼尾气中的CaF4、HF以及酸性雾等吸附出来，使其生成硫酸与氢氟酸的混合液，当所吸收的混合液中的 氢氟酸和硫酸到达一定的浓度时，加入恰当的碱性物质进行中和，直至尾气达到排放标准 再进行排放。此外，也可将该混合液用作调浆液，进行焙烧渣的调浆，并通过泵将其送到 防渗的、专门的尾液库中进行储存，从而达到物质的再利用。这种除氟方法的投资成本很 低，效率很高，废液中的最终含氟量也较低，但是其操作过程中对设备的腐蚀较严重， 中和反应中产生的渣滓量很大，而且还会造成二次污染。所以，应结合具体情况谨慎使用 .2. 3碱法除氟工艺。碱法除氟工艺是指通过

6、碱性物质来对冶炼尾气中的含氟、含硫等酸性物质进行吸收的 方法，目前经常使用的碱性物质主要有NaOH、氨水等。因为碱性物质对酸性物质有较高 的吸收率，因此可有效除去尾气中的氟、硫元素，对氟的去除率更是超过了99$.因此，对碱法除氨工艺的重视与研究都在逐日增加，在现代技术的支持下不断 改进、完善，现在已趋于成熟，其去除效率也得到了有效的提高。但是，在具体的操作过 程中，设备很容易出现问题，如结垢、管道堵塞等，给作业带来很大的不便，而且对其处 理起来也要耗费较高的成本，所以在实际的应用中并不是很广泛3.2. 4回收利用法。根据稀土精矿酸法冶炼中产生的尾气的具体组成与特点，甘肃稀土在冶炼中采用了分 布

7、净化、三效浓缩，分离、回收氟、硫的方法，可使其焙烧过程中的尾气达标，且能回收 约70与质量分数的氟化盐和硫酸。由于焙烧尾气的自身性质，其中的三氧化硫在受到冷却后会生成硫酸，具有低温下较 好的吸收效果。因此，先由水吸收塔对冶林尾气进行冷却降温，再由水喷淋塔对其进行逆 流式的喷淋吸收，将尾气中硫酸雾、S03以及HF等去除。经过这一处理之后，尾气中所需去除的就只剩下S02,可用碱液喷淋塔对其 进性进一步的处理，使尾气最终达到排放标准。喷淋产生的废水为一种混合酸，其中含有 硫酸和氢氟酸等，也需要对其进行处理。首先，要对混合酸进行分离，实践证明，利用三 效蒸发器可以达到理想的效果。将温度调控在180c左

8、右，在三效蒸发器的作用下能在浓缩硫酸的同时将氟化物分离出来。此时, 硫酸的浓度大约为70%,而分离的气体可由流化床吸收塔进行初步处理，并经与碳酸稀土的 反应，最终生成氟化稀土 4.3结束语。随着社会对稀土资源需求的增加，稀土的产量也在逐年递增，其精矿冶炼中产生的含 氟尾气对环境造成了很大的污染，逐渐成为现代稀土行业发展的一个制约因素。虽然现在 我国政府已经加强了对稀土冶炼中氟污染治理的研究，提出了干法除氟工艺、酸法除氟工 艺、碱法除氟工艺等不同的除氟技术，在稀土冶炼企业中得到了一定的应用，也取得了一 定的成效，但国家还应加强对稀土企业的监管，加大投资力度，确保其相关治理措施落实 到位，促进稀土工业的可持续发展，并推动我国的环保建设。参考文献1衣守志，方中心等。稀土精矿酸法冶炼中含氟废气治理技术UL天津科技大学 学报，2021,27 ( 04) : 74 -78.2姜楠，李勇等。稀土冶炼中氟的影响及解决办法J.辽宁化工，2021