專利名稱：鈦白廢水中鈧鈦的回收方法
技術領域：
本發明涉及的是ー種エ業廢水中有價元素的回收方法，具體涉及的是鈦白粉生產過程中產生的鈦白廢酸水中鈧鈦回收方法。
背景技術：
鈧是ー種稀有元素，主要是從其他礦物中提取，如稀土礦，鈦鐵礦，鋁土礦鎢礦等，隨著鈧的民用應用擴大，需要大量而又價廉的鈧，以前由于回收的成本高，大量的鈧從鈦白廢水中流失，沒有回收。鈦白粉(ニ氧化鈦)的生產方法主要有兩種氯化法和硫酸法，我國主要采用硫酸法；在硫酸法生產鈦白粉過程中都會有大量的廢酸水產生，每生產ー噸鈦白粉，產生6 7m3的廢酸水，廢酸水中含有可利用的鈦鈧。以前的回收方法主要是針對鈧的回收，其方法為P204 (2-こ基己基磷酸)+TBP (磷酸三丁酷)+煤油4級連續萃取，相比(有機相與溶液比例)0/Α=1 20,然后用高濃度的H2SO4和H2O2溶液多級連續洗鈦，該硫酸和雙氧水洗鈦過程占總成本2/3，并產生大量的含H2O2新廢酸水待處理，増加了環保壓力。洗滌級數多，占地面積很大。還有的方法中，雖然取消洗鈦，改用萃淋樹脂除鈦，存在處理量小，不利于大規模生產。也有的改用水解除鈦的方法，雖然回收了鈦，但是在大量的鈦沉淀下，存在過濾難，鈧夾帶損失大，降低了氧化鈧的收率。回收鈦不一定非要水解成固體，可以將高含量鈦的硫酸溶液返回到前段鈦白エ序中，從而得到鈦的回收。另外，P507與P204雖然同為酸類萃取劑，但是由于P507產品面市較晚，價格高，以前沒有人系統研究P507替換P204的好處，因此一直以來本領域技術人員長期以P204作為鈧回收的萃取劑。
發明內容
本發明g在克服現有技術中存在的不足，提供ー種鈦白廢水中鈧鈦的回收方法。為了實現上述目的，本發明提供的技術方案為
所述鈦白廢水中鈧鈦的回收方法包括如下步驟
(1)在鈦白廢水中加入萃取劑進行單級萃取，有機相與溶液比例0/A為I:50 I :5，平衡時間為10 20分鐘；其中，萃取劑包括如下體積百分濃度的組分P507 1% 50%、TBP2% 60%，其余為煤油；
(2)用I 6N鹽酸洗滌由步驟(I)萃取后的負載有機相，相比0/A為1:1 4 ;
(3)用I 5mol/LNaOH單級反萃經步驟(2)洗滌后的負載有機相，反萃相比0/A為1:1 5，反應溫度為50°C 90°C ；
(4)將步驟(3)生成的反萃物過濾，過濾后的反萃物堿餅再通過硫酸溶解，調整溶液酸度為4 8M ;
(5)將經過步驟(4)所得的溶液重復步驟(I)進行第二次萃取，調整相比0/A為1:1
10 ；
(6)將步驟(5)第二次萃取后的負載有機相重復步驟(3)進行第二次反萃取；
(7)將步驟(6)生成的反萃物過濾，過濾后的反萃物堿餅再用硫酸、鹽酸或硝酸溶液溶解，控制PH值為O. 5 4，過濾；
(8)將步驟(7)得到的濾液用草酸沉淀鈧，經洗滌后的草酸鈧在700 1000°C灼燒，得到純度大于98%的粗氧化鈧,進ー步提純可得到高純氧化鈧。其中，經步驟(5)第二次萃取后的萃余液重新配制成硫酸溶液，返回到步驟(4)中，當循環利后的萃余液中鈦含量大于70g/L時，將萃余液返回鈦白粉生產エ序回收鈦。下面結合方法原理及有益效果對本發明作進ー步說明
首先，本發明的鈧鈦回收方法中采用P507作為萃取劑，P204和P507雖然同為酸類萃取劑，但是存在著差異，兩者在低酸下以"P—OH〃為反應基團，主要是H+與金屬離子進行陽離子交換，故萃取能力主要決定其酸性強弱。P507分子中碳磷鍵増加，烴氧基減少，酸性降低，萃取能力下降；反過來，由于結合能力不如P204，所以P507易于P204反萃。 通過對比試驗，表明P507對Fe的萃取率為6. 4%，而P204對Fe的萃取率為8. 3%;對Sc的萃取，在25%的有機相P507/P204濃度下，萃取率P204稍高，它們都在90%以上；對于Ti的萃取，P507的萃取率稍高于P2(l4。同樣在2N NaOH堿度下，P507的反萃率為99%，高于P2tl4的79%。這說明P5tl7易于P2tl4反萃，P507的反萃物為白色，P204的反萃物為黃色。因此，本方法中將P204改為P507，可大大改善有機相的萃取和反萃性。其次，本發明采用二次萃取法。通過試驗表明，萃取分離法鈧的回收率顯然要高于水解分離法，表I的結果表明水解除Ti時夾帶Sc的損失很大。就Sc的回收率來說，在大量的鈦下，萃酸法可以達到90%以上，而水解法只能達到80%，水解回收鈧也有不足。而本發明方法的二次萃取法中的鈦為硫酸鈦，直接返回到鈦的生產エ段中去了，水解回收的鈦也要重新酸溶后進行回收。另外，二次萃取還解決了過濾的麻煩。表I (單位g/L)
權利要求
1.鈦白廢水中鈧鈦的回收方法，其特征在于，所述方法步驟如下 (1)在鈦白廢水中加入萃取劑進行單級萃取，有機相與溶液比例0/A為I:50 I :5，平衡時間為10 20分鐘；其中，萃取劑包括如下體積百分濃度的組分P507 1% 50%、TBP2% 60%，其余為煤油； (2)用I 6N鹽酸洗滌由步驟(I)萃取后的負載有機相，相比0/A為1:1 4 ; (3)用I 5mol/LNaOH單級反萃經步驟(2)洗滌后的負載有機相，反萃相比0/A為.1:1 5，反應溫度為50°C 90°C ； (4)將步驟(3)生成的反萃物過濾，過濾后的反萃物堿餅再通過硫酸溶解，調整溶液酸度為4 8M ; (5)將經過步驟(4)所得的溶液重復步驟(I)進行第二次萃取，調整相比0/A為1:1 .10 ； (6)將步驟(5)第二次萃取后的負載有機相重復步驟(3)進行第二次反萃取； (7)將步驟(6)生成的反萃物過濾，過濾后的反萃物堿餅再用硫酸、鹽酸或硝酸溶液溶解，控制PH值為0. 5 4，過濾； (8)將步驟(7)得到的濾液用草酸沉淀鈧，經洗滌后的草酸鈧在700 1000°C灼燒，得到純度大于98%的粗氧化鈧。
2.如權利要求I所述的回收方法，其特征在于，經步驟(5)第二次萃取后的萃余液重新配制成硫酸溶液，返回到步驟(4)中，當循環利后的萃余液中鈦含量大于70g/L時，將萃余液返回鈦白粉生產工序回收鈦。
全文摘要
本發明公開了一種鈦白廢水中鈧鈦的回收方法，其步驟包括在鈦白廢水中用萃取劑(P507+TBP+煤油)進行單級萃取，相比O/A=150～15，平衡時間10～20分，然后用堿反萃，經過濾后，用硫酸溶解反萃物，所得溶液再進行第二次萃取，第二次反萃物堿餅用酸溶解后，用草酸沉淀鈧，沉淀物經700～1000℃灼燒，得到純度大于98%粗氧化鈧。進一步精制可獲得高純氧化鈧。本發明在保證鈧回收情況下，同時又回收部分鈦，不采用硫酸加雙氧水洗鈦以及水解除鈦過程，而采用二次萃取方式回收鈧鈦，降低了鈧回收成本。其具有環保和工藝簡單的優點，氧化鈧收率高，適應于規模生產。
文檔編號C22B7/00GK102703709SQ201210208769
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月25日 優先權日2012年6月25日
發明者劉榮麗, 王曉平, 錢曉泰, 陳衛平, 陳青松 申請人:湖南東方鈧業股份有限公司