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稀土是重要的自然矿产资源，在造福人类的同时稀土冶炼过程不可避免产生大量转型废水，若处理不当不仅造成环境污染而且是资源浪费。本文对内蒙某稀土冶炼公司产生的转型硫酸镁废水进行资源化利用研究。 本研究确立了沉淀法脱盐技术路线，研究重点为沉淀物的分离回用。以氧化钙作为沉淀剂，在常温条件下加药量45～55g/L、反应时间1～4h、搅拌100～200rpm时SO42-和Mg2+去除率分别在98％和99.5％以上，大幅度降低了原水含盐量，但是氧化钙沉淀法脱除硫酸镁时硫酸钙和氢氧化镁以共沉淀的形式产生，回收价值低、泥量大。在此基础上本研究建立了“基于氯化钙回流的分步沉淀工艺”，通过调控出水，确定了回流比400％，回流液（主要成分氯化钙）与原水（硫酸镁）反应先产生二水硫酸钙，其纯度达到国标GB/T5483-2008《天然石膏》-特级石膏的标准，硫酸钙料液泥水分离后上清液加入石灰乳可以产出纯度为79.11％氢氧化镁。回流系统在一定程度下可以将硫酸钙与氢氧化镁分离，解决了混合沉淀物难处置问题，具有一定的环境经济效益和应用前景。 本研究建立了基于氨水循环利用的氨法-石灰乳法处理工艺来改善氯化钙回流系统中氢氧化镁纯度偏低的问题，获得纯度96％以上的氢氧化镁，可以回用于皂化萃取系统;在氨镁比为3时镁回收率75.1％，剩余部分以氢氧化镁形式掺杂在加氧化钙阶段生成的硫酸钙中。氨法制镁与氧化钙的结合使用也可以将硫酸镁去除98％以上，蒸氨时需要额外动力消耗，但是蒸氨后氨水可以回收循环利用。 对不同工艺条件下产物进行了纯度测定，微观形貌观察以及XRD晶型考察，氨水制备氢氧化镁晶型明显好于石灰乳法，同时对产物氢氧化镁回用于皂化萃取系统可行性进行了实验研究。 本研究所提出的硫酸镁废水资源化处理工艺，将原来混合沉淀物难题得到一定解决，同时保证预沉淀阶段的硫酸镁去除率，为稀土冶炼产生硫酸镁废水资源化处理提供了新的思路方法，对于稀土冶炼产生的硫酸镁废水的处理以及工业化应用具有重要的指导作用。