專利名稱：鈦白廢水中鈧鈦的回收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種工業(yè)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水中鈧鈦回收及氧化鈧的提純方法。
背景技術：
鈧是一種稀有元素，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(二氧化鈦)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，每生產一噸鈦 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對鈧的回收，其方法為P204(2-乙基己基磷酸)+TBP(磷 酸三丁酯)-煤油4級連續(xù)萃取，相比(有機相與溶液比例)0/A= 1 20，然后用H2SO4* H2O2溶液15級連續(xù)洗鈦，該硫酸和雙氧水洗鈦過程占總成本2/3，將鈦洗掉后，在反應釜中 堿反萃有機相，過濾堿餅用HCL溶解，再用草酸多次沉鈧；經900度灼燒，得到粗氧化鈧。也 有不洗鈦的而采用TBP萃取鈧，鈦留在溶液中，這些方法往往忽視對鈦元素的回收，同時所 有的方法中都未考慮萃取后，水相中的有機相所造成的二次污染。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術上存在的不足，本發(fā)明提供目的是在于提供一種既能回收鈧，同時 又回收鈦，使廢水中有機相含量達到排放標準的鈦白廢水中鈧鈦的回收方法，具有環(huán)保，降 低了鈧回收成本，提高鈦白粉的收率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn)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)在反應釜內的鈦白廢水中按體積分數加入10% 40%的P204 乙基己 基磷酸)、2 % 1 40 %的TBP (磷酸三丁酯)和其余為煤油，進行單級萃取，相比0/A = 1 50 1 10，平衡時間10 20分鐘；鈧萃取率90-99%，鈦萃取率40% 70%，Ti/ Sc = 180 1 250 1 ；(2)萃取后有機相用1 5moINaOH和0. 5 3moINaCl單級反萃，相比0/A = 1 1，反應溫度60 80C°，反萃率都在97%以上；(3)將步驟( 生成的反萃物過濾，過濾后的反萃物堿餅再通過鹽酸或硫酸溶解；(4)在反應釜中經過步驟(3)中得到的溶液加入NaCO3，調PH = 0. 5 3后，加熱 沸騰，10分鐘，水解鈦，過濾回收鈦；鈦水解率90%以上，鈧的損失為4%，Ti/^c = 20 1 50 1 ；(5)粗鈧制作過程；在反應釜中⑷的上清夜重復上述步驟⑴至⑷過程，萃取 前用硫酸調整酸度0. 5 IOmol進行第二次萃取，將生成的反萃物堿餅用酸溶解，再水解， 此時TiAc = 1 1，再用草酸沉鈧，經灼燒，溫度為800 1000°C，得到純度95%粗氧化鈧。(6)精鈧制作過程；將粗氧化鈧用鹽酸溶解后，加入10% 50%的P350(甲基膦 酸二甲庚脂)_煤油(體積分數)，相比0/Α=1 1 3 1，3級連續(xù)萃取，再用鹽酸反萃， 反萃液用草酸沉淀，經800 1000度灼燒，從而可獲得高純度氧化鈧，即純度&203/TRE0 > 99. 999%的氧化鈧。進一步的，上述方法步驟還包括萃取后的廢水經隔油槽到離心機(油水分離器) 或過濾膜分離油，再經吸油氈處理后，水相中的有機相含量50mg/L以下，既可將廢水排放 到儲池。本發(fā)明通過上述方法，在保證鈧回收情況下，又回收鈦，使鈧成本降低一半，在鈦 白廢水中氧化鈧的含量在10 20mg/L，氧化鈦的含量在3 6g/L，回收一噸鈧則有50-200 噸的鈦得到回收，并用P204+TBP萃取鈦和鈧后，不采用硫酸和雙氧水洗鈦過程，而采用水 解方式回收鈦，隨后再進行第2次萃取，草酸沉淀可獲得95%的氧化鈧，進一步提純可獲 得高純氧化鈧；減少了環(huán)境污染，其具有環(huán)保和工藝簡單的優(yōu)點，使廢水中有機相含量小于 50mg/L，繼而達到排放標準，降低了鈧成本，提高鈦白粉的收率。


下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式
和參見圖1，進一步闡述本發(fā)明。實施例1 2M3反應釜內的鈦白廢水1000升，(酸度5Mol H2SO4，含鈧16mg/升，鈦6g/升，鐵 30g/升)，加入50升按體積分數為20%的P204和4%的TBP以及其余體積的煤油，進行單 級萃取，攪拌20分鐘，攪拌速度100轉/分，平衡時間15分鐘；靜止分層，鈧萃取率90%， 鈦萃取率40%，萃余液經隔油槽到離心機(油水分離器)或過濾膜分離油，再經吸油氈處理 后，水相中的有機相含量50mg/L，排放。實施例2 在實施例1中的萃后有機相500升，放入1.5M3的反應釜中，用ImolNaOH和 0. 7molNaCl堿液500升單級反萃，溫度70C°，攪拌15分鐘，攪拌速度120轉/分；靜止分 層，鈧反萃率98%，鈦反萃率98%。反萃物堿餅用9molH2S04溶解，再用Na2C03調整PH = 0. 5后，加熱至沸騰，10分鐘，水解鈦，過濾回收鈦；鈦水解率90%以上，鈧的損失為1 %，Ti/ Sc = 50 1.實施例3 在實施例2中水解后的母液500升，放入1. 5M3的反應釜中，先用H2S04調整酸 度5mol再進行第二次萃取和反萃，條件同實施例1，實施例2。經第二次水解后，Ti/Sc = 1 1，控制PH = 2，草酸沉淀鈧，800C。灼燒1小時，得到95%粗氧化鈧。實施例4
將實施例3得到的氧化鈧用鹽酸(1 1)溶解，得到含鈧20g/L，酸度6mol的溶 液，用30 % P350+煤油(體積分數)萃取，相比0/A = 2 1,3級錯流萃取，鈧萃取率98 %， 經鹽酸反萃后，草酸沉淀，可得到&203/TRE0 = 99. 999%的高純氧化鈧。本實施例在保證鈧回收情況下，又回收鈦，使鈧成本降低一半，并用P204+TBP萃 取鈦和鈧后，不采用硫酸和雙氧水洗鈦過程，而采用水解方式回收鈦，隨后再進行2次萃 取，草酸沉淀可獲得99%的氧化鈧，減少了環(huán)境污染，其具有環(huán)保和工藝簡單的優(yōu)點，降低 了鈧成本，提高鈦白粉的收率。進一步提純可得到高純氧化鈧。本發(fā)明并通過將萃取后的廢水經過離心機或過濾膜分離出油液，并通過吸油材料 將油液吸盡等措施，使廢水中有機相含量小于50mg/L，達到排放標準。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術 人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
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)在反應釜內的鈦白廢水中按體積分數加入10% 40%的2-乙基己基磷酸、2% 10%的磷酸三丁酯和其余為煤油，進行單級萃取，有機相與溶液比例0/A為1 50 1 10，平衡時間10 20分鐘；(2)然后用1 5molNa0H和0.5 2molNaCl堿單級反萃由步驟(1)萃取后的有機相， 有機相與溶液比例0/A為1 1，反應溫度為60°C 80°C ；(3)將步驟( 生成的反萃物過濾，過濾后的反萃物堿餅再通過硫酸或鹽酸溶解；(4)在反應釜中經過步驟(3)中得到的溶液用NaCO3調PH= 0. 5 3后加熱沸騰，水 解鈦，過濾回收鈦；(5)取步驟(4)中的溶液上清夜重復上述步驟(1)至(4)過程，進行第二次萃取，水解 鈦后用草酸沉鈧，經800 1000度灼燒，得到純度為95%的粗氧化鈧；(6)將粗氧化鈧用鹽酸溶解后，按體積分數加入10% 50%的甲基膦酸二甲庚脂和其 余體積為煤油，有機相與溶液比例0/A= 1 1 3 1，3級連續(xù)萃取獲得高純氧化鈧。
2.根據權利要求1所述的鈦白廢水中鈧鈦的回收方法，其特征在于，上述方法步驟還 包括經萃取后的廢水經隔油槽到離心機或過濾膜分離油，再經吸油氈處理后，既可將廢水 排放到儲池。
全文摘要
本發(fā)明公開的是一種鈦白粉生產中的廢水中鈧鈦的回收方法，其方法為在鈦白廢水中用P204、TBP和煤油進行單級萃取，相比O/A＝1∶50～1∶10，平衡時間10～20分，然后用堿反萃，經過濾后用酸溶解反萃物。所得溶液在反應釜中加熱，調pH后，水解鈦，過濾回收鈦，上清液重復上過程，進行第二次萃取，反萃物堿餅用酸溶解后，用草酸沉鈧，經灼燒，得到純度95％粗氧化鈧。進一步精制可獲得高純氧化鈧。本發(fā)明在保證鈧回收情況下，同時又回收鈦，不采用硫酸加雙氧水洗鈦過程，而采用水解方式回收鈦，降低了鈧回收成本。另外在萃取后的廢液中采用除油裝置和吸油氈，其具有環(huán)保和工藝簡單的優(yōu)點，使廢水中有機相含量小于50mg/L，達到排放標準。
文檔編號C22B59/00GK102127641SQ20101023072
公開日2011年7月20日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權日2010年7月20日
發(fā)明者周俊軍, 李孝良, 楊慶山, 楊釗, 譚東正, 陳衛(wèi)平, 陳青松 申請人:湖南稀土技術開發(fā)有限公司