利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，包括：使用硫酸法钛白废酸浸出副产物铁锰渣以获得浸出液，使用复合萃取剂多级逆流旋流萃取浸出液中的钪以获得第一负载有机相，使用强氧化性、强碱性溶液对第一负载有机相进行多级逆流旋流反萃，经高温转化和细磨后再经稀酸浸出以获得富钪液，使用复合萃取剂逆流旋流萃取还原后的富钪液中的钪以获得第二负载有机相，使用双氧水

【技术实现步骤摘要】
利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法


[0001]本专利技术涉及资源回收
，尤其涉及一种利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法。

技术介绍

[0002]目前，钛白行业中生产钛白粉仍以硫酸法为主，按平均生产1t钛白粉副产w(H2SO4)20％～25％废硫酸5～8t计算，2020年废硫酸量已达到2500万吨，由于废酸中含有w(Fe)5％左右、w(Ti)0.7％左右及少量的钙、镁、锰、钪等金属离子，处理难度大，目前大部分以石灰中和为主，不仅产生大量钛石膏且处理成本高，严重制约了硫酸法钛白工艺的了绿色发展。
[0003]熔盐氯化废盐是富钛料的熔盐氯化提钛过程产生废盐，含有一定的有价元素钪，且钪基本以可溶性盐的形式存在。熔盐氯化、沸腾氯化是四氯化钛的两大生产方法，熔盐氯化所生产的四氯化钛占全球四氯化钛年产量的40％。沸腾氯化对钛渣原料质量要求高(Ca+Mg＜1.0％)，污染小，而熔盐氯化对原料要求低(也适合钙镁高的钛渣原料)，但污染重，生产过程中所排放的熔盐氯化渣等污染物国内外尚无经济有效的处理技术，这样便浪费了有价的钪资源。公开号为CN105883911A的中国申请专利公布了一种熔盐氯化废盐综合利用方法，据调查，熔盐氯化废盐中的钪基本都富集到了专利技术中提到的铁锰渣中，该铁锰渣相对于熔盐氯化废盐成分简单，钪含量高，是一种优质提钪原料。然而现有技术中没有对该铁锰渣进行高效利用，造成了资源的浪费。
[0004]因此，现有技术中存在对利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法改进的需求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，该方法操作方便、工艺流程简单、生产成本低、环保效益好，易于实现工业化，可高效回收硫酸法钛白废酸和熔盐氯化废盐综合利用过程产生的副产物铁锰渣中的钪。
[0006]基于上述目的，本专利技术实施例的提供了一种利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，包括以下步骤：
[0007]a.使用硫酸法钛白废酸浸出熔盐氯化废盐综合利用过程产生的副产物铁锰渣以获得浸出液和浸出残渣，浸出残渣经钛白废酸洗涤后回收用于石膏原料，钛白废酸洗水循环用于浸出；
[0008]b.使用复合萃取剂多级逆流旋流萃取浸出液中的钪以获得第一负载有机相和第一萃余液；
[0009]c.使用强氧化性、强碱性溶液对第一负载有机相进行多级逆流旋流反萃，以获得反萃有机相和固体反萃物，反萃有机相经稀酸再生循环用于萃取；
[0010]d.对固体反萃物进行高温转化和细磨后再经稀酸浸出以获得富钪液和第二浸出
残渣，使用还原剂还原富钪液中的铁；
[0011]e.使用复合萃取剂逆流旋流萃取还原后的富钪液中的钪以获得第二负载有机相和第二萃余液；
[0012]f.使用双氧水
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硫酸/盐酸
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磷酸/磷酸盐混合溶液洗脱第二负载有机相中残留的金属杂质；
[0013]g.使用碱液对洗脱后的第二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，钪氢氧化物经盐酸溶解、草酸沉淀、高温焙烧，最后获得纯度＞99.9％的氧化钪。
[0014]在一些实施方式中，在步骤a中，铁锰渣中钪含量为50～600g/t，钛白废酸中钪浓度为1～40mg/L，硫酸浓度15％～25％，钛白废酸和铁锰渣的液固比(体积：质量)为(1～10)：1，浸出时间2～5h，浸出过程加强搅拌，浸出时间为2～5h以保证钪充分浸出，洗涤时用于洗水pH＜2以防止钪离子水解，浸出残渣洗涤至盐分(质量百分比)＜0.05％为止。
[0015]在一些实施方式中，在步骤b中，按体积百分比计，复合萃取剂包括：TBP(5％～30％)、P204(5％～30％)、cyanex925(0％～10％)以及260#溶剂油(50％～90％)，萃取时有机相的复合萃取剂和水相的浸出液的体积比为1：(1～30)，萃取设备为耐酸碱旋流萃取器，萃取级数≥1。
[0016]在一些实施方式中，在步骤c中，强氧化性、强碱性的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，强氧化性、强碱性的溶液中碱浓度为5％～15％，反萃时第一负载有机相和强氧化性、强碱性溶液的体积比为1：(1～10)，反萃设备为耐酸碱旋流萃取器，反萃级数≥1。
[0017]在一些实施方式中，在步骤d中，固体反萃物中的钪含量为0.1％～10％，固体反萃物在700～900℃下进行焙烧高温转化，焙烧时间在3～6h，焙烧后转化为氧化物，焙烧产物磨至250目以下的粒径范围，然后经稀酸浸出，稀酸为1～5mol/L硫酸或1～5mol/L盐酸，浸出时间2～5h。
[0018]在一些实施方式中，在步骤e中，按体积百分比计，复合萃取剂包括：TBP(5％～30％)、P204(5％～30％)、cyanex925(0％～10％)以及260#溶剂油(50％～90％)，萃取时有机相的复合萃取剂和水相的浸出液的体积比为1：(1～30)，萃取设备为耐酸碱旋流萃取器，萃取级数≥1。
[0019]在一些实施方式中，在步骤f中，金属杂质包括钛、锰、钙、锆、铁、镁、钒，双氧水
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硫酸/盐酸
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磷酸/磷酸盐混合溶液中硫酸或盐酸浓度为1～5mol/L，双氧水浓度1～2mol/L，磷酸或磷酸盐的加入量为完全除去有机相中钛和锆的理论量的1～1.5倍，洗脱时间10～30min，洗脱级数≥1。
[0020]在一些实施方式中，在步骤g中，碱液为NaOH溶液或氨水，浓度约1.5～3mol/L，反萃时负载有机相和碱液的体积比为1：(0.5～2)，反萃设备为耐酸碱旋流萃取器，反萃级数≥1，反萃产物经盐酸溶解以去除含硅杂质，盐酸浓度1～5mol/L，含钪除杂液再以草酸或草酸钠沉淀钪离子，草酸或草酸钠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，沉淀物经离心过滤脱水后在600～900℃焙烧3～6h进行脱水和转型，最后获得纯度≥99.9％的氧化钪产品。
[0021]本专利技术至少具有以下有益技术效果：
[0022]本专利技术提供了一种利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，其中，副产物为铁锰渣，铁锰渣中钪含量为50～600g/t，钛白废酸中钪浓度为1～40mg/L，本专利技术的方法合理利用了钛白工艺中的大量废酸，与铁锰渣协同提钪，方法操作方便、工艺流程简单、生产成本低、环保效益好，易于实现工业化，可高效回收硫酸法钛白废酸和熔盐氯化废盐综合利用过程产生的副产物铁锰渣中的钪。
附图说明
[0023]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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0024]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.使用硫酸法钛白废酸浸出熔盐氯化废盐综合利用过程产生的副产物铁锰渣以获得浸出液和浸出残渣，所述浸出残渣经所述钛白废酸洗涤后回收用于石膏原料，钛白废酸洗水循环用于浸出；b.使用复合萃取剂多级逆流旋流萃取所述浸出液中的钪以获得第一负载有机相和第一萃余液；c.使用强氧化性、强碱性溶液对所述第一负载有机相进行多级逆流旋流反萃，以获得反萃有机相和固体反萃物，所述反萃有机相经稀酸再生循环用于萃取；d.对所述固体反萃物进行高温转化和细磨后再经稀酸浸出以获得富钪液和第二浸出残渣，使用还原剂还原所述富钪液中的铁；e.使用复合萃取剂逆流旋流萃取还原后的所述富钪液中的钪以获得第二负载有机相和第二萃余液；f.使用双氧水
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硫酸/盐酸
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磷酸/磷酸盐混合溶液洗脱所述第二负载有机相中残留的金属杂质；g.使用碱液对洗脱后的所述第二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，所述钪氢氧化物经盐酸溶解、草酸沉淀、高温焙烧，最后获得纯度＞99.9％的氧化钪。2.根据权利要求1所述的利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，其特征在于，在步骤a中，所述铁锰渣中钪含量为50～600g/t，所述钛白废酸中钪浓度为1～40mg/L，硫酸浓度15％～25％，所述钛白废酸和所述铁锰渣的液固比(体积：质量)为(1～10)：1，浸出时间2～5h，浸出过程加强搅拌，浸出时间为2～5h以保证钪充分浸出，洗涤时用于洗水pH＜2以防止钪离子水解，浸出残渣洗涤至盐分(质量百分比)＜0.05％为止。3.根据权利要求1所述的利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，其特征在于，在步骤b中，按体积百分比计，所述复合萃取剂包括：TBP(5％～30％)、P204(5％～30％)、cyanex925(0％～10％)以及260#溶剂油(50％～90％)，萃取时有机相的所述复合萃取剂和水相的所述浸出液的体积比为1：(1～30)，萃取设备为耐酸碱旋流萃取器，萃取级数≥1。4.根据权利要求1所述的利用钛白废酸从熔盐氯化综合利用副产物中协同提钪的方法，其特征在于，在步骤c中，所述强氧化性、强碱性的溶液为熔盐氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珍，阳露波，曾冠武，鄢攀邻，
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：