钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法技术

本发明专利技术公开了一种钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法，包括如下步骤：用钛白废酸浸出提钛尾渣，得浸出液；用第一复合萃取剂多级逆流旋流萃取浸出液中的钪，得第一负载有机相；再利用强氧化性、强碱性溶液对第一负载有机相进行多级逆流旋流反萃，得富集钪的反萃物；反萃物过滤后经高温转化和细磨后再经稀酸浸出，得杂质含量低的富钪液；用第二复合萃取剂逆流旋流萃取富钪液中的钪，得第二负载有机相；以添加了强氧化性物质的酸溶液洗脱第二负载有机相中残留的杂质钛、锰、钙、锆、铁、镁、钒，得第三负载有机相；以碱液对第三负载有机相中的钪进行多级逆流旋流反萃，获得杂质含量＜1％的钪氢氧化物。该方法生产成本低、环保效益好。环保效益好。环保效益好。

【技术实现步骤摘要】
钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法


[0001]本专利技术涉及综合利用工业废液废渣领域，尤其涉及一种钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法。

技术介绍

[0002]钪是一种稀土元素，属战略资源，但75％以上的钪与其他矿物伴生，钪的生产工艺复杂、回收率低、成本高等因素造成钪产品国际供应不足、价格高昂，被称为世界上最昂贵的金属之一，国内钪矿资源主要分布于铝土矿和磷块岩矿(含风化淋滤型磷矿床)、钒钛磁铁矿、钨矿、稀土矿等矿物中。
[0003]目前的提钪原料主要来源于其共伴生矿物的综合利用过程产生的废液或固废等二次资源，现有可作为提钪原料的二次资源有铀矿的副产物、钨矿及钨矿渣、硫酸法生产钛白粉产生的水解酸性废液、沸腾氯化提钛产生的氯化烟尘、含钛高炉渣、赤泥、离子吸附型稀土矿、白云鄂博尾矿等，对于不同的含钪原料，其物理化学不同，尤其是化学组成和在不同浸出剂中的溶解性能差异较大，故而涉及的提钪工艺便有所不同。
[0004]虽然针对从钛白废酸回收钪、钛、硫酸等综合利用的研究，以及针对从低温氯化提钛过程产生的提钛尾渣中回收钪等综合利用的研究已经有大量的研究工作，但是，无论从钛白废酸回收钪还是从提钛尾渣回收钪，其工艺均存在的工艺流程复杂、生产成本高、不易实现工业化的问题，以及存在对钛白废酸或提钛尾渣的废物处理不合理导致的环境污染的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法，其能解决现有从钛白废酸回收钪和从低温氯化提钛过程产生的提钛尾渣中回收钪存在的工艺流程复杂、生产成本高、不易实现工业化以及环保效益差的技术问题。
[0006]本专利技术实施例公开了一种钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法，包括如下步骤：
[0007]以预定的液固比用钛白废酸浸出提钛尾渣，获得浸出液和浸出残渣；
[0008]以第一预定的相比用第一复合萃取剂多级逆流旋流萃取所述浸出液中的钪，获得第一负载有机相；
[0009]再利用预定浓度的强氧化性、强碱性溶液以第二预定的相比对所述第一负载有机相进行多级逆流旋流反萃，获得富集钪的反萃物和反萃后有机相；
[0010]所述反萃物过滤后经高温转化和细磨后再经稀酸浸出，获得杂质含量低的富钪液；
[0011]以第三预定的相比用第二复合萃取剂逆流旋流萃取所述富钪液中的钪，获得第二负载有机相；
[0012]以预定浓度的添加了强氧化性物质的酸溶液洗脱所述第二负载有机相中残留的杂质钛、锰、钙、锆、铁、镁、钒，获得第三负载有机相；
[0013]以碱液对所述第三负载有机相中的钪进行多级逆流旋流反萃，获得杂质含量＜1％的钪氢氧化物。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，还包括以下步骤中的一项或多项：
[0015]用pH＜2的酸性洗水洗涤所述浸出残渣，所述浸出残渣洗涤至盐分(质量百分比)＜0.05％为止，洗涤后的所述浸出残渣可进一步用于回收钛，洗水循环使用到一定程度后收集起来作为提钪原料；
[0016]所述反萃后有机相经稀酸再生以再次用于钪的萃取；
[0017]将所述钪氢氧化物依次经浓度为1～5mol/L的盐酸溶解、草酸沉淀后获得沉淀物，所述草酸的加入量为将钪离子完全沉淀需要的理论质量的1～1.5倍，所述沉淀物经离心过滤和脱水后在600～900℃焙烧3～6h，最后获得纯度≥99.9％的氧化钪。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述提钛尾渣中钪含量为10～100g/t，所述钛白废酸中钪浓度为1～40mg/L，所述钛白废酸中硫酸浓度15％～25％，所述预定的液固比为所述钛白废酸的体积与所述提钛尾渣的质量比为(1～10)：1，浸出过程加强搅拌，浸出时间为2～5h。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述第一复合萃取剂包括体积百分比如下的各组分：磷酸三丁酯TBP(5％～30％)+二(2
‑
乙基己基)磷酸酯P204(5％～30％)+HBL101(0％～10％)+260#溶剂油(50％～90％)；所述第一预定的相比为所述第一复合萃取剂和水相还原后浸出液的体积比为1：(1～30)，萃取前所述第一复合萃取剂未经皂化。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述强氧化性、强碱性溶液为熔盐氯化尾气净化所产生的强氧化性、碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液；所述第二预定的相比为所述第一负载有机相和所述强氧化性、强碱性溶液的体积比为1：(1～10)。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述反萃物为元素铁、锰、钛、镁、锆、钙、铝、钪的氢氧化物或氧化物，其中钪的含量在0.1％～5％，所述反萃物在700～900℃下进行焙烧高温转化，焙烧时间为3～6h，焙烧后获得氧化物，所述氧化物细磨至250目以下的粒径范围，然后经所述稀酸浸出，所述稀酸可以为1～5mol/L的硫酸或1～5mol/L的盐酸，浸出时间2～5h。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，所述第二复合萃取剂包括体积百分比如下的各组分：磷酸三丁酯TBP(5％～30％)+二(2
‑
乙基己基)磷酸酯P204(5％～30％)+HBL101(0％～10％)+260#溶剂油(50％～90％)，所述第三预定的相比为所述第二复合萃取剂和水相还原后浸出液的体积比为(1～30)：1，萃取前所述第二复合萃取剂未经皂化。
[0023]根据本专利技术的一个实施例，所述预定浓度的添加了强氧化性物质的酸溶液中：所述酸为1～5mol/L的硫酸或盐酸、所述强氧化剂为臭氧或双氧水，所述强氧化剂的添加浓度1～2mol/L；所述洗脱的时间为10～30min，所述洗脱级数≥1。
[0024]根据本专利技术的一个实施例，所述碱液为NaOH或氨水，所述碱液的浓度为1.5～3mol/L，所述第三负载有机相和所述碱液的体积比为1：(0.5～2)。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，萃取设备或者反萃设备为耐酸碱旋流萃取器，萃取级数≥1或者反萃级数≥1。
[0026]采用上述技术方案，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0027]本专利技术提供的钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法，充分利用钛白废酸中的硫酸来浸出提钛尾渣中含钪矿物中的钪，在利用钛白废酸中的废酸的同时，实现了钛白废酸中
的钪和提钛尾渣中钪的综合提取，解决了单独从提钛尾渣提钪或者单独从钛白废酸提钪导致的生产成本高的问题，有利于大幅度节约成本，从而实现工业化生产。另一方面，由于钛白废酸和提钛尾渣中含有的杂质，本专利技术通过浸出液的有效除杂，最大限度的实现钪及多种杂质的有效分离，最终可获得纯度≥99.9％的氧化钪。另外钛白废酸和提钛尾渣都是对环境产生不利影响的工业废料，都需要进行环保处理，通过本专利技术的方法将钛白废酸和提钛尾渣一起处理联合提钪实现了以废治废的目的，具有环保效益好且工艺流程简单的优点。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛白废酸和提钛尾渣协同提钪的方法，其特征在于，包括如下步骤：以预定的液固比用钛白废酸浸出提钛尾渣，获得浸出液和浸出残渣；以第一预定的相比用第一复合萃取剂多级逆流旋流萃取所述浸出液中的钪，获得第一负载有机相；再利用预定浓度的强氧化性、强碱性溶液以第二预定的相比对所述第一负载有机相进行多级逆流旋流反萃，获得富集钪的反萃物和反萃后有机相；所述反萃物过滤后经高温转化和细磨后再经稀酸浸出，获得杂质含量低的富钪液；以第三预定的相比用第二复合萃取剂逆流旋流萃取所述富钪液中的钪，获得第二负载有机相；以预定浓度的添加了强氧化性物质的酸溶液洗脱所述第二负载有机相中残留的杂质钛、锰、钙、锆、铁、镁、钒，获得第三负载有机相；以碱液对所述第三负载有机相中的钪进行多级逆流旋流反萃，获得杂质含量＜1％的钪氢氧化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤中的一项或多项：用pH＜2的酸性洗水洗涤所述浸出残渣，所述浸出残渣洗涤至盐分(质量百分比)＜0.05％为止，洗涤后的所述浸出残渣可进一步用于回收钛，洗水循环使用到一定程度后收集起来作为提钪原料；所述反萃后有机相经稀酸再生以再次用于钪的萃取；将所述钪氢氧化物依次经浓度为1～5mol/L的盐酸溶解、草酸沉淀后获得沉淀物，所述草酸的加入量为将钪离子完全沉淀需要的理论质量的1～1.5倍，所述沉淀物经离心过滤和脱水后在600～900℃焙烧3～6h，最后获得纯度≥99.9％的氧化钪。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提钛尾渣中钪含量为10～100g/t，所述钛白废酸中钪浓度为1～40mg/L，所述钛白废酸中硫酸浓度15％～25％，所述预定的液固比为所述钛白废酸的体积与所述提钛尾渣的质量比为(1～10)：1，浸出过程加强搅拌，浸出时间为2～5h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一复合萃取剂包括体积百分比如下的各组分：磷酸三丁酯TBP(5％～30％)+二(2
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乙基己基)磷酸酯P204(5％～30％...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珍，曾冠武，张小龙，于云涛，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：