申請日2013.07.31
公開(公告)日2013.10.23
IPC分類號C22B7/00; C22B59/00; C22B3/38
摘要
本發(fā)明提供了一種鈦白廢水中鈧的回收方法，該方法包括以下步驟：在二次萃取前加入助萃劑雙氧水，提高萃鈧選擇性。用本發(fā)明的回收方法回收的氧化鈧，在保證氧化鈧產(chǎn)品質(zhì)量的情況下提高了鈧的收率，簡化工藝流程，降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少了勞動強(qiáng)度，大大降低了產(chǎn)品的成本。
權(quán)利要求書
1.一種鈦白廢水中鈧的回收方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
(1)在萃取槽中按體積分?jǐn)?shù)加入8-30%的2-乙基已基磷酸、2-10%磷酸三丁酯和其余部分為煤油的萃取劑，進(jìn)行多級萃取，萃取劑與鈦白廢水比例O/A為1：40-1：10，平衡時間10-20分鐘;
(2)然后用1-5mol/LNaOH單級反萃由步驟(1)萃取后的有機(jī)相，有機(jī)相與NaOH的比例O/A為1：1-5，反應(yīng)溫度60-90℃;
(3)將步驟(2)生成的反萃物過濾，過濾的反萃物堿餅用鹽酸或硫酸溶解;
(4)將步驟(3)得到的溶液用調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)H+濃度至0.5-15mol/L后，然后 加入助萃劑雙氧水，所述雙氧水與步驟(3)得到的溶液中的鈦的摩爾比為0.5：1-4：1然后用步驟(1)中的萃取劑進(jìn)行萃取，有機(jī)相與溶液比例O/A為2：1-1：5;
(5)重復(fù)步驟(2)和(3)，進(jìn)行反萃、酸溶;
(6)將步驟(5)得到的溶液中加草酸沉淀鈧，于700-1000℃灼燒，可得氧化鈧粗產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述雙氧水與步驟(3)得到的溶液中的鈦的摩爾比為1:1-2:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟(6)之前向步驟(5)得到的溶液中加入絡(luò)合劑;所述絡(luò)合劑為酒石酸和/或乙二胺四乙酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回收方法，其特征在于，所述絡(luò)合劑的加入量為步驟(5)得到的溶液重量的1-5wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)劑為鹽酸、硫酸和硝酸中的至少一種。
說明書
一種鈦白廢水中鈧的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水中有價元素的回收方法，尤其涉及一種鈦白廢水中鈧的回收方法。
背景技術(shù)
鈦白粉的生產(chǎn)方法主要有氯化法和硫酸法兩種，我國主要采用硫酸法。在硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的過程中，產(chǎn)生了大量的廢酸水，每生產(chǎn)一噸鈦白粉，會產(chǎn)生6-7m3的廢酸水，該廢酸水中仍含有可利用的鈧，應(yīng)進(jìn)行回收。
現(xiàn)有技術(shù)中從鈦白粉廢酸水中回收鈧的方法主要是采用含P204(2-乙基已基磷酸)、TBP(磷酸三丁酯)和煤油的萃取劑進(jìn)行連續(xù)萃取，萃取后的油相仍需用硫酸和雙氧水連續(xù)洗滌以除去鈦，然后用堿反萃得到堿餅，所得堿餅再用酸溶解，過濾，所得濾液用草酸沉淀鈧，得到粗品氧化鈧。該方法所需消耗的硫酸和雙氧水量偏大，成本偏高，經(jīng)濟(jì)性差。
中國專利CN102127641A所公開的從廢酸水中回收鈧方法是：采用P204、TBP和煤油對鈦白粉廢酸水進(jìn)行單級萃取，然后用堿對油相進(jìn)行反萃，過濾后用酸溶解反萃物，所得溶液調(diào)pH值后，加熱水解鈦，過濾回收鈦，上清液進(jìn)行二次萃取、反萃、酸溶后加草酸沉鈧，灼燒后得粗品氧化鈧。此方法需設(shè)置水解鈦步驟，在此過程中，鈧的損失高達(dá)10-30%，同時設(shè)備投資大，工藝流程繁瑣，不利于操作。
中國專利CN102703709A公開了一種鈦白廢水中鈧鈦的回收方法，步驟為：(1)在鈦白廢水中加入萃取劑進(jìn)行單級萃取，有機(jī)相與溶液比例O/A為1：50-1：5，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1-6N鹽酸洗滌由步驟(1)萃取后的負(fù)載有機(jī)相，相比O/A為1：1-4;
(3)用1-5mol/L NaOH單級反萃經(jīng)步驟(2)洗滌后的負(fù)載有機(jī)相，反萃相比為O/A為1：1-5，反應(yīng)溫度為50-90℃;
(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(diào)整溶液酸度為4-8M;
(5)將經(jīng)過步驟(4)所得的溶液重復(fù)步驟(1)進(jìn)行第二次萃取，調(diào)整相比O/A為1：1-10;
(6)將步驟(5)第二次萃取后的負(fù)載有機(jī)相重復(fù)步驟(3)進(jìn)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(jīng)洗滌后的草酸鈧在700-1000℃灼燒，得到純度大于98%的粗氧化鈧。該專利雖聲稱可達(dá)到如上所述效果，但據(jù)申請人實(shí)驗測定，該方法得到氧化鈧純度不高，難以達(dá)到98%的粗氧化鈧含量。事實(shí)上，一次萃取后酸溶的溶液中鈦鈧比達(dá)到20:1-30：1，僅加P507萃取難以提高到1：1左右，僅能提高到鈦鈧比10：1左右，其最終產(chǎn)品難以達(dá)到98%的含量，且由于該方法采用價格比P204高一倍的P507作為萃取劑，生產(chǎn)成本偏高。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的鈦白廢水中鈧的回收方法需進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中鈦白廢水中鈧的回收方法所存在的技術(shù)問題，提供了一種鈦白廢水中鈧的回收方法。
本發(fā)明提供了一種鈦白廢水中鈧的回收方法，該方法包括以下步驟：
(1)在萃取槽中按體積分?jǐn)?shù)加入8-30%的2-乙基已基磷酸、2-10%磷酸三丁酯和其余部分為煤油的萃取劑，進(jìn)行多級萃取，萃取劑與鈦白廢水比例O/A為1：40-1：10，平衡時間10-20分鐘;
(2) 然后用1-5mol/LNaOH單級反萃由步驟(1)萃取后的有機(jī)相，有機(jī)相與NaOH的比例O/A為1：1-5，反應(yīng)溫度60-90℃;
(3)將步驟(2)生成的反萃物過濾，過濾的反萃物堿餅用鹽酸或硫酸溶解;
(4)將步驟(3)得到的溶液用調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)H+濃度至0.5-15mol/L后，然后 加入助萃劑雙氧水，所述雙氧水與步驟(3)得到的溶液中的鈦的摩爾比為0.5：1-4：1然后用步驟(1)中的萃取劑進(jìn)行萃取，有機(jī)相與溶液比例O/A為2：1-1：5;
(5)重復(fù)步驟(2)和(3)，進(jìn)行反萃、酸溶;
(6)將步驟(5)得到的溶液中加草酸沉淀鈧，于700-1000℃灼燒，可得氧化鈧粗產(chǎn)品。
本發(fā)明的鈦白廢水中鈧的回收方法，將雙氧水作為二次萃取的輔助劑，提高了萃鈧的選擇性，使二次萃取后的油相中鈧鈦比達(dá)到1：1至3：1，大大降低鈦在油相中的含量，無需再設(shè)置水解除鈦步驟，簡化了工藝步驟，同時也使草酸沉鈧后的氧化鈧含量達(dá)到95%左右，純度得到保證。既保證了產(chǎn)品的純度，又大大提高了產(chǎn)品的收率，使鈧的收率達(dá)到70%左右，生產(chǎn)成本大大降低。同時取消水解除鈦步驟，簡化了工藝，減少了設(shè)備投資。
