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聚丙烯酰胺在稀土废水处理中的应用

  稀土冶炼属于湿法冶炼,生产过程中产生大量的废水。由于设备和生产工艺的不同,生产选择原料不同,使用的化学原料不同,产生的废水也不尽相同,大体可以分为三类:1、生产中使用原料带来的有害物质,进入废水造成污染。2、稀土精矿中含有的天然放射性物质,如钍,铀,镭,元素,生产过程中进入造成污染。3、生产中使用的化学原料的进入也会造成污染。总之,稀土生产产生废水量大,水质成分复杂,处理稀土废水相对麻烦和困难。

  针对稀土废水的特点,一般采用沉淀法处理放射性元素,对酸或者碱的处理采用中和法处理。

  稀土生产中放射性废水的主要来源是独居石矿的碱法分解,这种废水组成比较复杂,其处理方法可分为化学法和离子交换法两大类。

  (1)化学处理法由于废水中放射性元素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物大多是不溶性的,因此化学方法处理低放射性废水大多是采用沉淀法。化学处理的目的是使废水中的放射性元素移到沉淀的富集物中去,从而使大体积的废液放射性强度达到国家允许排放标准而排放。化学处理法的特点是费用低廉,对大部分放射性元素的去除率显著,设备简单,操作方便,因而在我国的核能和稀土工厂去除废水中放射性元素都采用化学沉淀法。

  ①中和沉淀除铀和钍向废水中加入烧碱溶液,调pH值在7~9之间,铀和钍则以氢氧化物形式沉淀,化学反应式为:

  Th4+4NaOH→Th(OH)4↓+4Na+

  UO22++2NaOH→UO2(OH)2↓+2Na+

  有时,中和沉淀也可以用氢氧化钙做中和剂,过程中也可加入铝盐(硫酸铝)、铁盐等形成胶体(絮凝物)吸附放射性元素的沉淀物。

  ②硫酸盐共晶沉淀除镭在有硫酸根离子存在的情况下,向除铀、钍后的废水中加入浓度10%的氯化钡溶液,使其生成硫酸钡沉淀,同时镭亦生成硫酸镭并与硫酸钡形成晶沉淀而析出。化学反应式为:

  Ba2+Ra2++2SO2-4→BaRa(SO4)2↓

  ③高分子絮凝剂除悬浮物在稀土生产厂中所用的絮凝剂大部分是高分子聚丙烯酰胺(PAM)。按离子型号可以分为适用于碱性介质中的CPAM絮凝剂和适用于酸性介质中的HPAM絮凝剂。PAM是一种表面活性剂,水解后会生成很多活性基团,能降低溶液中离子扩散层和吸附层间的电位,能吸附很多悬浮物和胶状物,并把它们紧密地联成一个絮状团聚物,使悬浮物和胶状物加速沉降。

  放射性废水除去大部分我铀、钍、镭后,加入PAM絮凝剂,经充分搅拌,PAM絮凝剂均匀地分布于水中,静置沉降后,可除去废水中的悬浮物和胶状物以及残余的少量放射性元素,使废水呈现清亮状态,达到排放标准。

  需要指出的是,高分子PAM絮凝剂处理放射性废水要求废水中不许夹带乳状有机相,否则会出现放射性沉渣上浮现象,影响放射性废水处理质量。

  (2)离子交换法离子交换法去除溶液中放射性元素所用的离子交换剂有离子交换树脂和无机离子交换剂。离子交换树指法仅适用于溶液中杂质离子浓度比较小的情况,当溶液中含有大量杂质离子时,不仅影响了离子交换树脂的使用周期,而且降低了离子交换树脂的饱和交换容量。一般认为常量竞争离子的浓度小于1.0~1.5kg/L的放射性废水适于使用离子交换树指法处理,而且在进行离子交换处理时往往需要首先除去常量竞争离子。为此可以使用二级离子交换柱,其中第一级主要用于除去常量竞争离子,而第二级主要除去放射性离子。因此离子交换树脂法特别适用于处理经过化学沉淀后的放射性废水,以及含盐量少和浊度很小的放射性废水,能获得很高的净化效率。



枣庄聚丙烯酰胺

点击次数:   更新时间:20/03/23 11:06:03   【打印此页】   【关闭