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稀土,被譽(yù)為“工業(yè)維生素”、“新材料之母”、“軍事的核心”,其獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)特性,在國(guó)防、新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、航空航天、電子信息等領(lǐng)域有著不可替代的作用,在當(dāng)今全球工業(yè)體系中占據(jù)著舉足輕重的地位。作為國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源,對(duì)其進(jìn)行可持續(xù)的開發(fā)利用,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的和諧統(tǒng)一,具有重要意義。
積極響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略需求,三達(dá)膜于2016年率先在國(guó)內(nèi)將綜合膜技術(shù)應(yīng)用于稀土行業(yè),以創(chuàng)新為引領(lǐng),持續(xù)迭代升級(jí)提質(zhì)增效、減污降碳綠色綜合解決方案,為稀土產(chǎn)業(yè)從粗放型開采向綠色高效開采轉(zhuǎn)型,邁向高質(zhì)量發(fā)展新階段,提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)支撐。
挑戰(zhàn):稀土開采的生態(tài)之痛
稀土可分為輕稀土和重稀土,其中,重稀土因具備特殊性能且極具稀缺性而成為高端科技的“命脈”。集中分布于我國(guó)南方的離子型稀土礦,則是全球獨(dú)一無二的中重稀土寶庫(kù),價(jià)值非凡。
然而,數(shù)十年來廣泛應(yīng)用于離子型稀土礦開采的銨鹽原地浸礦工藝雖能有效提取資源,卻也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境代價(jià)。
銨鹽原地浸礦工藝在開采過程中會(huì)形成含有大量硫酸銨和稀土元素的稀土尾水,若直接排放將導(dǎo)致下游流域水質(zhì)氨氮嚴(yán)重超標(biāo),同時(shí)也流失一部分未能沉淀的稀土元素。
此外,在礦山開采結(jié)束后,山體內(nèi)滯留的浸礦劑仍會(huì)持續(xù)釋放,隨雨水或地下滲水等不斷進(jìn)入周邊水體,形成長(zhǎng)期污染源,對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)造成深遠(yuǎn)的破壞。
創(chuàng)新:多膜技術(shù)的“有機(jī)”協(xié)同
針對(duì)這一難題,三達(dá)膜創(chuàng)新性地開發(fā)了“膜法稀土礦區(qū)尾水處理技術(shù)”。
該技術(shù)結(jié)合生化與膜法,運(yùn)用物化法、生物法、生化聯(lián)合法進(jìn)行多級(jí)脫氮,形成多種膜技術(shù)的“有機(jī)”協(xié)同,高效回收尾水中的硫酸銨與稀土資源。整個(gè)處理過程僅需消耗電能,無需添加化學(xué)藥劑,杜絕了二次污染風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)同時(shí)適用于在產(chǎn)礦區(qū)尾水處理與關(guān)停礦區(qū)生態(tài)修復(fù),覆蓋了稀土開采全生命周期的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理,不僅為長(zhǎng)期困擾行業(yè)的礦區(qū)地表水氨氮超標(biāo)問題提供了切實(shí)可行的解決方案,同時(shí)也為推進(jìn)稀土生產(chǎn)過程的清潔化和資源循環(huán)化開辟了一條重要的技術(shù)路徑。
目前,該技術(shù)已在贛州、廣西、湖南的多個(gè)稀土礦點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。
實(shí)踐:碧水重現(xiàn)的“蝶變”答卷
江西贛州龍南市足洞稀土礦區(qū),作為國(guó)內(nèi)最早開發(fā)的離子型重稀土礦區(qū)之一,自上世紀(jì)70年代便啟動(dòng)開采。數(shù)十年原地浸礦工藝的累積,導(dǎo)致大量銨根離子滯留山體,隨雨水滲入周邊水體,造成流域氨氮濃度嚴(yán)重超標(biāo),部分區(qū)域水質(zhì)淪為劣Ⅴ類。
為根治頑疾,打好出境斷面劣Ⅴ類水殲滅戰(zhàn),龍南市于2017年啟動(dòng)“足洞稀土礦區(qū)尾水收集利用處理站建設(shè)”工程,并將其中鄉(xiāng)際聯(lián)小流域項(xiàng)目交由三達(dá)膜承建。
項(xiàng)目采用三達(dá)膜“膜法稀土礦區(qū)尾水處理技術(shù)”,建成日處理能力6000噸的尾水處理站。處理站于2019年正式運(yùn)行,對(duì)于龍南足洞稀土礦區(qū)的氨氮減排起到了顯著的積極作用,每年至少為下游削減324.6噸氨氮負(fù)荷,龍頭灘電站考核斷面氨氮濃度明顯下降,一渠碧水得以重現(xiàn),成功摘掉了劣Ⅴ類水“帽子”。
此項(xiàng)目的成功運(yùn)行,是稀土行業(yè)通過應(yīng)用先進(jìn)膜技術(shù)提升環(huán)保水平、踐行綠色發(fā)展理念的重要典范,為離子型稀土礦區(qū)的污染治理提供了可復(fù)制、可推廣的優(yōu)質(zhì)解決方案。
再突破:賦能新工藝高效提取
傳統(tǒng)銨鹽原地浸取技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞,促使行業(yè)尋求變革。近年來,國(guó)內(nèi)重稀土礦開發(fā)了更具環(huán)保潛力的“硫酸鎂浸礦”新工藝,然而,在規(guī)?;瘧?yīng)用過程中,母液稀土濃度低與母液除雜兩大難題浮出水面,嚴(yán)重制約了后續(xù)提取工藝的穩(wěn)定性和效率。
針對(duì)新工藝痛點(diǎn),三達(dá)膜開發(fā)出“雙膜協(xié)同技術(shù)”:運(yùn)用具備高過濾性與強(qiáng)抗污性的黑金膜穩(wěn)定高效除雜,保障系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行;同時(shí),采用定制化特種截留膜,實(shí)現(xiàn)對(duì)稀土元素的選擇性富集,顯著提升母液中稀土濃度,從而大幅增強(qiáng)后續(xù)提取工藝的效率。
整個(gè)系統(tǒng)采用全自動(dòng)化設(shè)計(jì),可大幅降低運(yùn)維人員勞動(dòng)強(qiáng)度;并依托三達(dá)膜豐富的工業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)對(duì)膜系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),有效延長(zhǎng)了膜使用壽命,降低了設(shè)備成本。
目前,該技術(shù)已在2022年正式投運(yùn)的廣西某稀土母液濃縮項(xiàng)目中成功通過實(shí)踐檢驗(yàn)。這一實(shí)踐不僅解決了新工藝的瓶頸問題,更成為稀土行業(yè)向高效、綠色、可持續(xù)方向升級(jí)的生動(dòng)范例。
戰(zhàn)略先行,不負(fù)使命
時(shí)代賦予使命,戰(zhàn)略引領(lǐng)方向。從攻克歷史遺留污染難題,到支撐新興工藝落地,三達(dá)膜持續(xù)以膜技術(shù)創(chuàng)新,為稀土產(chǎn)業(yè)變革提供了可靠技術(shù)路徑,不僅守護(hù)了綠水青山,更有效提升了資源利用效率,為我國(guó)稀土這一戰(zhàn)略資源的綠色開發(fā)與高質(zhì)量發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)能。
未來,三達(dá)膜仍將堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”戰(zhàn)略,以無畏之姿勇立潮頭,爭(zhēng)當(dāng)國(guó)家戰(zhàn)略的探路者與踐行者,為保障國(guó)家資源安全、建設(shè)美麗中國(guó)貢獻(xiàn)更多三達(dá)力量。