【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氧氯化锆生产，特别是涉及一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法。
技术介绍
1、由于锆和铪具有相异的核性能，锆对热中子吸收截面小，被广泛用做核反应堆包壳和结构材料，核级锆中要求铪含量小于0.01％。因此，锆铪分离是获得核级锆铪材料的技术关键。近年来各国都在大力发展核电，促进了锆铪分离技术的发展和关注，开发出多种锆铪分离方法。
2、随着锆行业的迅猛发展，生产各种锆盐所产生的大量废酸将对其产业发展产生严重的影响。一酸一碱法是以锆英砂为原料的氧氯化锆制备方法，因其流程短、设备投资小被生产企业广泛采用。在生产氧氯化锆工艺过程中所产生的洗涤酸液不仅酸含量高，而且其中含有多种金属杂质，这些洗涤酸液如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害。同时，在生产氧氯化锆工艺过程中，结晶洗涤酸中锆元素的含量也相对较高，如果直接排放会浪费大量资源。故而，对生产氧氯化锆工艺过程中的洗涤酸液进行有效再利用，富集、回收提取其中的有价值成分具有显著的经济效益及社会效益。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的在于，提供一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，通过本专利技术的方法可以得到的氧化锆符合核级氧化锆的要求，且回收过程中产生的萃余液可以继续进入氧氯化锆生产过程中循环使用，可以简化对废酸的处理工序，减少对环境的危害。
2、一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，包括如下步骤：
3、s1，萃取除铁：在氧氯化锆生产中的洗涤酸中加入除铁
4、s2，调节酸度：在所述无铁洗涤酸中加入浓盐酸调节料液酸度，得到无铁锆基料液；
5、s3，萃取含锆溶液：在所述无铁锆基料液加入锆萃取剂得到第二萃取混合物，分离得到含锆有机相和萃余盐酸溶液；
6、s4，沉淀煅烧：将所述含锆有机相经洗涤、反萃、碱沉、水洗、煅烧得到核级氧化锆。
7、进一步地，氧氯化锆的生产步骤如下：
8、ss01，碱熔：按锆英砂和氢氧化钠按质量比为1：(1～2)混合，控制反应温度为600～750℃，反应30分钟，取出反应器冷却至室温得到混合物；
9、ss02，水洗转型：用热水洗涤上述混合物，浸出碱分解物料，并用热水洗涤滤饼至滤液碱浓度≤0.30mol/l；接着将滤饼加热水打浆，然后加入稀盐酸溶液调节料液ph＝3.5～4.5，然后进行固液分离得到固态转型料；
10、ss03，酸浸：将转型料加入盐酸进行酸浸反应，酸化料陈化放置18～24小时得到陈化结晶料，将陈化结晶料加水打浆溶解后进行固液分离，滤液为氧氯化锆溶液；
11、ss04，浓缩结晶：氧氯化锆溶液加热浓缩至锆浓度为180～220g/l，然后冷却降温结晶得到氧氯化锆结晶体；
12、ss05，盐酸洗涤：氧氯化锆结晶体用稀盐酸浸泡搅洗除去结晶体夹带的杂质，产出高纯氧氯化锆产品，同时得到洗涤酸。
13、现有的锆英砂制备核级氧化锆生产工艺中通常是通过盐酸进行酸浸得到半固体状氯氧化锆物料，然后对浸出料转硝酸体系或者转硫酸体系进行除硅除铁，会产生氨氮、硫酸盐等污染物，并且由于硝酸和硫酸引入，使得废水体系无法返回氧氯化锆盐酸体系使用，后续的废水处理难度增加，会增加对环境的污染。而本专利技术在锆英砂制备氧氯化锆的生产过程中，以及核级氧化锆的回收制备的过程中，为单一的盐酸体系，成分简单，可以简单对氧氯化锆的生产过程中产生的洗涤酸进行处理，回收制备核级氧化锆，如此避免了锆资源的浪费。与此同时，洗涤酸制备核级氧化锆的工序中产生的萃余液可以返回至氧氯化锆的生产过程中循环使用。这样不仅回收了稀有的核级氧化锆，同时提高了盐酸的利用率，简化了对废酸的处理工序，具有显著的经济效益及社会效益。
14、具体地，在步骤s1中，所述洗涤酸酸度为5.5～6.5mol/l；锆浓度为20～30.1g/l；铪浓度为0.3～0.8g/l；铁浓度为0.5～1.5g/l。
15、进一步地，在步骤s1中，所述第一萃取混合物中有机相和水相的比例为1:(1～10)；
16、所述除铁萃取剂为碱性酰胺类萃取剂、中性磷类萃取剂、酸性磷类萃取剂中的一种或多种。
17、具体地，所述除铁萃取剂为(1～20)％n235+(1～20)％辛醇+(60～98)％稀释剂；所述稀释剂选自正己烷、十六烷、煤油、航空煤油、氯仿、甲苯、二甲苯、己酸乙酯、二异丁基酮、环己酮、石油醚、(2-乙基己基)乙基醚、异戊醇、仲辛醇和正丁醇中的至少一种。
18、优选地，所述除铁萃取剂为5％n235+10％辛醇+85％煤油。
19、进一步地，在步骤s2中，所述浓盐酸的浓度为10～12mol/l，调节料液酸度至8～9mol/l。需要说明的是，在此步骤中如果酸度过低，达不到后续的除铁萃取条件，如果酸度过高，又会造成浪费，生产成本较高。
20、进一步地，步骤s3中，所述第二萃取混合物中有机相和水相的比例为1:(1～10)；
21、所述锆萃取剂为碱性酰胺类萃取剂、中性磷类萃取剂、酸性磷类萃取剂中的一种或多种。
22、进一步地，所述锆萃取剂为(10～60)％n235+(5～20)％辛醇+(20～70)％稀释剂；所述稀释剂选自正己烷、十六烷、煤油、航空煤油、氯仿、甲苯、二甲苯、己酸乙酯、二异丁基酮、环己酮、石油醚、(2-乙基己基)乙基醚、异戊醇、仲辛醇和正丁醇中的至少一种。
23、优选地，所述锆萃取剂50％n235+20％辛醇+30％煤油。
24、进一步地，步骤s3中分离得到的所述萃余盐酸溶液返回氧氯化锆生产工序继续循环使用。这样可以实现回收制备核级氧化锆的同时，简化对回收过程中的废酸的处理工序，节约原料同时可以减少对环境的危害。
25、进一步地，在步骤ss02中，稀盐酸的浓度为1.5～2.5mol/l。
26、优选地，在步骤ss02中，稀盐酸的浓度为2mol/l。
27、优选地，在步骤ss02中，加入稀盐酸溶液调节料液ph＝4.0。
28、进一步地，在步骤ss03中，盐酸部分或全部来自于步骤s2中的萃余盐酸溶液；盐酸的质量分数为20～30％；转型料与盐酸的固液比为1：(1.5～2.5)。
29、优选地，在步骤ss03中，盐酸的质量分数为25％；转型料与盐酸的固液比为1：2。
30、优选地，在步骤s04中，氧氯化锆溶液加热浓缩至锆浓度为200g/l。
31、进一步地，在步骤ss05中，稀盐酸的浓度为5.8～6.8mol/l。
32、为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于，所述洗涤酸通过如下步骤得到：
10.根据权利要求9所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于，在步骤SS02中，稀盐酸的浓度为1.5～2.5mol/L；
【技术特征摘要】
1.一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产中回收核级氧化锆的方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种氧氯化锆生产...
【专利技术属性】
技术研发人员：于文军，陈达足，黄广现，李利文，曹快乐，
申请(专利权)人：乐昌东锆新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。