一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法技术

本发明专利技术涉及一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法，所述方法包括如下步骤：将离子型稀土尾矿均匀装柱，然后依次进行第一阶段淋洗注液、第二阶段淋洗注液以及第三阶段淋洗注液，得到净化离子型稀土尾矿；所述第一阶段淋洗注液所用淋洗剂包括去离子水；所述第二阶段淋洗注液与第三阶段淋洗注液所用淋洗剂分别包括钙盐溶液和/或镁盐溶液；所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度大于第三阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度。本发明专利技术通过设置不同种类、不同浓度的淋洗剂对尾矿中的氨氮进行分段连续式原位淋洗去除，所用淋洗剂的成本低、用量少，氨氮淋出率高。氨氮淋出率高。

【技术实现步骤摘要】
一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法


[0001]本专利技术涉及矿山污染治理
，具体涉及一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法。

技术介绍

[0002]稀土作为一种不可再生资源，具有战略性的工业价值，被广泛应用于冶金、电子、国防、航空航天、高新科技产业等多个领域，有“工业维生素”之称。稀土开采工艺经历了池浸、堆浸、原地浸矿工艺，其中原地浸矿主要以硫酸铵等铵盐为浸矿剂大量用于浸矿过程，浸矿完成后，许多氨氮采空区矿山在闭坑多年后一直未能得到合理处置，致使大量氨氮在尾矿中残留，在自然降雨降水过程中不断缓释进入环境中，造成了矿山及其周围环境的严重污染。
[0003]针对稀土矿山及周围环境的氨氮污染问题，目前矿区大多采用对尾矿氨氮废水进行处理的方式。CN 110980882A公开了一种膜基吸收法处理离子型稀土矿高浓度氨氮废水的系统和方法，系统包括膜接触器，分离膜为疏水性有机高分子膜，所述分离膜的一侧为流动的经过预处理的氨氮废水，另一侧为逆向流动的碱性吸收液。应用于离子型稀土矿开采过程中所产生的含有高浓度硫酸铵、碳酸氢氨等高氨氮废水的处理，其溶液一般为中性，经过本专利技术膜吸收处理后，氨氮废水可以一次性达标排放，出水氨含量低于10mg/L，且为中性。但采用上述氨氮废水处理的方式，不仅处理成本高昂，而且无法从根本上解决矿山氨氮污染问题。
[0004]另外，采空区也有采用清水淋洗的方式对矿山进行淋洗，以去除尾矿中的氨氮。但清水淋洗不仅用水量巨大、拖尾时间长，且对氨氮的淋洗去除效果并不理想，残留的氨氮还是会随着降水进入到环境中造成污染。
[0005]CN 111088439A公开一种风化壳淋积型稀土矿闭矿场残留铵盐的淋洗方法，包括以下步骤：1)向风化壳淋积型稀土矿的闭矿场中注入金属盐溶液，进行淋洗脱除，得到残留铵盐洗脱液，所述金属盐溶液、稀土矿的质量之比为1～3:1；2)含残留铵盐洗脱液经导流孔汇入集液池，进行氨氮集中处理。
[0006]CN 114395398A公开了一种离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂及其使用方法，包括有硫酸镁、硫酸镁钾和木质素磺酸钙一项以上；离子型稀土尾矿氨氮淋洗剂的使用方法包括以下步骤：称取淋洗剂溶解于去离子水中，配制成淋洗液；用步骤(1)中配置的淋洗液对离子型稀土尾矿进行淋洗处理；当淋出液中氨氮浓度小于等于15mg/L时停止淋洗。
[0007]上述专利技术采用金属盐溶液或表面活性剂作为淋洗剂，对离子型稀土尾矿进行淋洗处理，但单一阶段的淋洗使得氨氮淋出率无法得到有效保证，且工程成本高及淋洗剂残留量大等问题仍有待解决。
[0008]针对现有技术的不足，需要提供一种淋洗效果好、成本低且淋洗剂用量少的去除氨氮的方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法，利用不同种类、不同浓度的淋洗剂对离子型稀土尾矿中的氨氮进行分段连续式原位淋洗去除，所用淋洗剂成本低、用量少，能够减轻氨氮采空区的环境污染问题，对稀土尾矿具有很好的污染修复作用。
[0010]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供了一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法，所述方法包括如下步骤：
[0012]将离子型稀土尾矿均匀装柱，然后依次进行第一阶段淋洗注液、第二阶段淋洗注液以及第三阶段淋洗注液，得到净化离子型稀土尾矿；
[0013]所述第一阶段淋洗注液所用淋洗剂包括去离子水；所述第二阶段淋洗注液与第三阶段淋洗注液所用淋洗剂分别包括钙盐溶液和/或镁盐溶液；所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度大于第三阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度。
[0014]本专利技术提供的去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法，模拟氨氮采空区稀土矿山，通过设置不同种类、不同浓度的淋洗剂对尾矿中的氨氮进行分段连续式原位淋洗去除；通过使用去离子水、可溶性钙盐或镁盐溶液作为淋洗剂，能够在较短时间内淋出尾矿中绝大部分的残留氨氮，所用淋洗剂的成本低、用量少，氨氮淋出率高，能够减轻氨氮采空区的环境污染问题，对稀土尾矿具有很好的污染修复作用。
[0015]所述装柱所用浸矿柱为圆筒状，内径为6cm，高度为55cm，所述浸矿柱的材质为有机玻璃；所述浸矿柱的上端通过塑料软管连接装有浸矿剂的烧杯，下端使用烧杯接收淋出液。
[0016]优选地，所述均匀装柱的土壤容量为1.5g/cm3。
[0017]优选地，所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度为1.1
‑
5％，例如可以是1.1％、2％、3％、3.5％或5％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，所述第三阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度为1
‑
3％，例如可以是1％、1.5％、2％或3％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0019]所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度大于第三阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度，是为了在减少淋洗剂用量的同时，最大程度地使淋洗剂中的阳离子与尾矿中的氨氮进行离子交换。
[0020]优选地，所述钙盐溶液和/或镁盐溶液中的溶剂包括去离子水。
[0021]优选地，所述钙盐溶液中钙盐包括氯化钙和/或硝酸钙。
[0022]优选地，所述镁盐溶液中镁盐包括硫酸镁、氯化镁或硝酸镁中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括硫酸镁与氯化镁的组合，氯化镁与硝酸镁的组合，或硫酸镁、氯化镁与硝酸镁的组合。
[0023]优选地，所述去离子水与离子型稀土尾矿的液固比为(0.1
‑
0.35):1cm3/g，例如可以是0.1cm3/g、0.15cm3/g、0.2cm3/g、0.3cm3/g或0.35cm3/g，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂与离子型稀土尾矿的液固比为(0.08
‑
0.2):1cm3/g，例如可以是0.08cm3/g、0.1cm3/g、0.12cm3/g、0.15cm3/g或0.2cm3/g，但不限于
所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，所述第三阶段淋洗注液所用淋洗剂与离子型稀土尾矿的液固比为(0.08
‑
0.2):1cm3/g，例如可以是0.08cm3/g、0.1cm3/g、0.12cm3/g、0.15cm3/g或0.2cm3/g，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，所述第一阶段淋洗注液、第二阶段淋洗注液以及第三阶段淋洗注液的淋洗温度分别为20
‑
30℃，例如可以是20℃、22℃、25℃、28℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0027]优选地，所述第一阶段淋洗注液、第二阶段淋洗注液以及第三阶段淋洗注液的注液速率为0.2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除离子型稀土尾矿中氨氮的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将离子型稀土尾矿均匀装柱，然后依次进行第一阶段淋洗注液、第二阶段淋洗注液以及第三阶段淋洗注液，得到净化离子型稀土尾矿；所述第一阶段淋洗注液所用淋洗剂包括去离子水；所述第二阶段淋洗注液与第三阶段淋洗注液所用淋洗剂分别包括钙盐溶液和/或镁盐溶液；所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度大于第三阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度为1.1
‑
5％；优选地，所述第三阶段淋洗注液所用淋洗剂的质量浓度为1
‑
3％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述钙盐溶液和/或镁盐溶液中的溶剂包括去离子水；优选地，所述钙盐溶液中钙盐包括氯化钙和/或硝酸钙；优选地，所述镁盐溶液中镁盐包括硫酸镁、氯化镁或硝酸镁中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述去离子水与离子型稀土尾矿的液固比为(0.1
‑
0.35):1cm3/g。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述第二阶段淋洗注液所用淋洗剂与离子型稀土尾矿的液固比为(0.08
‑
0.2):1cm3/g。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述第三阶段淋洗注液所用淋洗剂与离子型稀土尾矿的液固比为(0.08
‑
0.2):1cm3/g。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一阶段淋洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宏东，吴梦月，杨杰，康世杰，薛志毅，万印华，齐涛，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：