稀土是世界公认的发展高新技术、国防尖端技术、改造传统产业不可或缺的战略资源,但稀土提取过程中资源流失导致的利用率低和环境污染问题,成为制约我国稀土产业发展的瓶颈。日前从中国地质大学(武汉)了解到,这一难题被该校材料与化学学院教授严春杰团队成功破解。
由严春杰作为项目负责人承担的国土资源公益性行业科研专项项目《离子交换技术在稀土选冶废液中的应用研究》,获国土资源公益性行业科研专项2017年度十大优秀成果。
稀土被广泛用于电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域。严春杰教授介绍,在稀土冶炼分离过程中,现有的钠皂工艺使环烷酸失活、有机相水解,产品纯度无法提升,导致设备被腐蚀灼烧。使用氨水皂化可以有效防止这些问题的产生,但严春杰解释,“如果使用氨水皂化工艺,会造成废水中氨氮含量高,在稀土原地浸矿开采过程中,大量高浓度氨氮废液直接排放,对矿区周边流域地下水和下游地表水的水质造成重大影响。”
为打破这一严重生态失衡现状,回收稀土资源,选冶废液处理工艺应运而生。严春杰介绍,《离子交换技术在稀土选冶废液中的应用研究》这一项目,正是针对现实需求,完善稀土选冶废液处理的理论方法和技术体系。他说,“项目的研究成果,在我国稀土行业稀土矿山清洁开采及冶炼分离绿色开发、铼的高效利用等工作中具有广阔的应用前景”。
据悉,这一项目技术可使每吨冶炼原矿增收24千克稀土氧化物,使得稀土回收率提高2.6%。这是一个了不起的突破,严春杰说,“按2017年离子型稀土矿指令生产计划1.79万吨计,若使用这一技术,则可多回收稀土资源465.4吨,增创价值约为9300万元”。
不仅如此,该项技术在每吨原矿分离过程中,可以节省氨水采购费用1800元,经济效益显著。此外,项目形成的技术体系对我国稀土开采方式的转变、矿山土壤的修复、冶炼分离的生产工艺变革、资源利用方式、废液处理工艺升级起到十分有力的支撑作用,缓解了稀土行业资源开发与生态保护之间的矛盾。
据介绍,目前,该项目已在广东省德庆县建成了稀土冶炼氨皂工艺废液处理示范工程,实现了稀土回收及氨氮达标排放,为稀土行业清洁生产和节能减排提供了新方法。(陈华文 周森)
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