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稀土冶炼废水处理草酸再生循环利用技术
我国稀土企业在分离单一稀土产品过程中，常常会面临处理大量硫酸铵废水的难题。这些废水中除了硫酸铵以外，还含有镁、钙、稀土等杂质离子。由于环保压力日益增大，企业必须采取有效的措施来处理这些废水。目前，主要采用ＭＶＲ蒸发结晶技术来实现废水的“零排放”，但这种技术在处理废水的过程中，常常会遇到硫酸钙结垢，堵塞管道等问题，严重影响工艺的正常运行。因此，需要对废水进行预处理。通常，预处理环节常以草酸为沉淀剂去除其中的钙离子，但草酸价格昂贵，生产成本较高，这无疑增加了企业处理废水的成本。除此之外，除钙产生的副产物草酸钙并没有很好的解决办法，这也给企业的生产带来了不小的负担。
本研究以废水预处理过程消耗草酸为出发点，利用经济价值相对较低的硫酸置换经济价值较高的草酸，从而降低废水处理成本。这一策略不仅具有经济效益，还对环境保护具有积极意义。
从可行性方面来说，钙化法制备草酸工艺目前已比较成熟。这一工艺流程已经得到了广泛的应用和验证，被证明是一种可靠的技术手段。
从原理角度来说，草酸钙酸化反应是一个多相反应过程。这一反应涉及到不同物质的相互转化，需要一定的化学反应动力学知识。
草酸钙的溶度积为２.５７×１０－９，而硫酸钙的溶度积为６.１×１０－５。这一数据对比表明，草酸钙在溶液中的溶解度远小于硫酸钙，因此反应物比产物更难溶解。
由于反应物硫酸是强无机酸，而产物草酸是有机酸，属弱酸，因此该酸化反应能进行。这一推理表明，硫酸和草酸之间的化学性质存在差异，使得酸化反应能够发生。
且为可逆反应。这意味着，一旦反应达到平衡状态，草酸和硫酸之间的转化会停止，不会无限制地进行下去。
利用硫酸循环置换草酸的方法，实现草酸循环再生。这一表述强调了该方法的可持续性和环保性。通过循环再利用草酸，可以减少对自然资源的消耗，降低企业的生产成本。
极大的降低了企业废水处理成本，对于生产企业来说意义重大。这一结论强调了该方法的经济效益和实际应用价值。降低废水处理成本对于企业来说是一个关键问题，通过采用硫酸置换草酸的方法，可以实现这一目标并为企业带来显著的经济效益。
１、实验部分
１.１实验材料
本实验所用的硫酸铵废水水样，源自包头某稀土生产企业的碳铵转型废水。在处理这类废水的过程中，涵盖了诸如草酸除钙、草酸钙硫酸转化、滤饼洗涤以及草酸循环利用等环节。必须注意的是，工艺流程中涉及的草酸、碳酸氢铵以及硫酸均源自工业品，而检测环节所用的高锰酸钾等分析试剂则属于分析纯。表1详细列出了某工厂硫酸铵废水水样中的各成分含量。

１.２实验设备
恒温水浴（ＸＭＴＤ７０００）；加热板（ＨＴＬ９１０ＥＸ）；电动搅拌器（ＪＢ９０Ｓ）；电热鼓风干燥箱（ＷＧＬＬ１２５ＢＥ）。
１.３实验方法
１.３.１硫酸铵废水除钙
实验过程：取１Ｌ硫酸铵废水，加入１５ｇ草酸钙作为晶种，加入不同质量的１５％的草酸溶液，再加入碳酸氢铵调节体系ｐＨ至６.２，常温搅拌３０分钟后过滤，得到除钙后硫酸铵废水和草酸钙废渣。检测除钙后废水中钙含量（以ＣａＯ计）。除钙率的计算如公式（１）。

式中：Ｖ２为除钙后滤液的体积，Ｌ；Ｃ２ＣａＯ为除钙后滤液的氧化钙含量，ｇ／Ｌ；Ｖ１为实验所取硫酸铵废水体积，Ｌ；Ｃ１ＣａＯ为实验所取硫酸铵废水中氧化钙含量，ｇ／Ｌ。
１.３.２草酸钙循环转化
实验过程：一定质量分数的硫酸溶液加热至一定温度，边搅拌边缓慢加入草酸钙固体，在该温度下反应１ｈ后趁热过滤，滤液测定酸度和草酸根含量。滤饼在一定温度下搅拌洗涤，洗出夹带的硫酸和草酸，洗液测定酸度和草酸根含量。该洗液用碳酸氢铵调节ｐＨ后，回用作硫酸铵废水除钙。洗涤后的滤饼为硫酸钙副产物。过滤后的母液于≤２０℃下冷却结晶２ｈ，过滤得结晶草酸。回收的结晶草酸循环用于硫酸铵废水除钙。结晶后滤液中补充一定硫酸和水继续循环处理草酸钙渣。
草酸根含量的测定：吸取一定体积含有草酸的液体，滴入一滴酸碱指示剂至变色，加热该液体至８０℃～９０℃，加入１０ｍＬ硫酸溶液（１∶１体积比），用标定好的０.０２ｍｏｌ／Ｌ高锰酸钾溶液滴定至变色，终点显示高锰酸钾的粉色。

式中：ＣＣ２Ｏ２－４为草酸根浓度，ｍｏｌ／Ｌ；ＣＫＭｎＯ４为所用高锰酸钾标准溶液的浓度，ｍｏｌ／Ｌ；ＶＫＭｎＯ４为滴定所用高锰酸钾标准溶液的体积，ｍＬ；ＶＣ２Ｏ２－４为所吸取含有草酸的液体体积，ｍＬ。
草酸钙转化率的计算：通过滴定所消耗的高锰酸钾的体积，计算溶液中草酸的含量。通过测定热过滤液中草酸含量和洗液中草酸含量，计算草酸钙的转化率。

式中：Ｖ滤液为反应结束固液分离后的滤液，ｍＬ；ＣＣ２Ｏ２－４为滴定出滤液中草酸根浓度，ｍｏｌ／Ｌ；ｍ理论Ｈ２Ｃ２Ｏ４为理论生成的草酸质量，ｇ