專利名稱：從鎢鋼鋼渣中提取氧化鈧的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用硫酸浸出、有機溶劑萃取、草酸沉淀從含鈧和鈦、鋯等的混合物中回收鈧的方法，特別是從鎢鋼鋼渣中分離回收鈧的方法。
背景技術(shù)：
目前，從鈦鐵礦及其制品中回收鈧的途徑有從生產(chǎn)鈦白粉的水解母液中回收和從生產(chǎn)Ticl4的氯化煙塵中回收，而從鎢鋼鋼渣中回收Sc203在國內(nèi)尚未見報導?，F(xiàn)有從鈦白母液中提取鈧的エ藝，其含鈧料液酸度較低(6N)，含Ti02也較低(約在4克/升)，而鎢鋼鋼渣中含鈧約250克/噸，用硫酸浸出后，酸浸液中含Ti02高達50-80克/升，酸度在18N以上，因此，想用現(xiàn)有從鈦白母液中提取鈧的方法難以實現(xiàn)從鎢鋼鋼渣中提取氧化鈧， 而必須探索一種適于從所述鎢鋼鋼渣中提取鈧的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種從鎢鋼鋼渣中提取氧化鈧的方法。在不破壞原有鎢鋼鋼渣產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量的情況下，用硫酸浸出鎢鋼鋼渣產(chǎn)品中的鈧，并從這種高酸高鈦的酸浸液中有效地分離回收鈧。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)成是，原料不經(jīng)再磨，直接將鎢鋼鋼渣用濃度為60%的硫酸溶液按固液比為I : 1，在120°c下恒溫浸出I小時，這樣，非鎢鋼鋼渣型的Ti02以及大部分的鐵和約有50%昀Sc203被浸出來，而浸出渣經(jīng)洗滌后其結(jié)構(gòu)沒有被破壞，仍以鎢鋼鋼渣型存在并且由于除掉了其中的雜質(zhì)，其含Ti02的品位可以提聞一級。將浸出濾液靜置，結(jié)晶析出硫酸氧鈦，過濾除掉硫酸氧鈦結(jié)晶，余下的母液用洗渣水稀釋至13N酸度，用作萃取鈧的料液①；由于濾出的硫酸氧鈦結(jié)晶吸附有部分溶出的鈧，為了回收被吸附的鈧，將其用洗渣水溶解，濾清后用作萃取鈧的液②。將料液①和料液②用15-30%的ニー(2 —こ基己基)磷酸+0-5%的磷酸三丁酯謝+煤油溶劑，以有機相/水相=I 3-15，萃取級數(shù)為1-5級進行萃取作業(yè)，負載有機相用O. 8-2. 5N的NaoH溶液，以有機相/水相=I O. 8-2. O進行反萃。將反萃所得的氫氧化物過濾，濾渣用4N-6N硫酸溶解，在酸度為O. 1N-2N H2S04溶液的條件下進行水解，得到偏鈦酸和富鈧液。過濾除去偏鈦酸，偏鈦酸含有O. 15-0. 5%的Sc203，經(jīng)酸溶后再進行萃取。水解除鈦后的溶液含Sc203300-1300毫克/升，Ti020. 1-4克/升，F(xiàn)e O. 2-2克/升，將所述溶液再用所述有機相按所述條件進行二次萃取，對負載有機相用5% Nacl和INH202的H2S04溶液進行洗鐵洗鈦，再用所述NaoH溶液反萃即得鈧富集物。為了提純，將鈧富集物用I : Iエ業(yè)鹽酸溶解，進ー步水解除鈦、鋯。由于鈧富集物不可避免地存在有硫酸根，故將其用鹽酸溶解后，加熱溶液至80°C以上，再用水稀釋并中和至PH= 1-2，這時鈦則以偏鈦酸(H2Ti 03)沉淀，鋯則以堿式硫酸鹽(Zr02 S03 ^ I O. 3)沉淀析出?？蓪⒋似佀岷弯喌膲A式硫酸鹽過濾除去，濾渣集中處理。濾液以エ業(yè)草酸飽和溶液沉淀，用水洗滌沉淀物、過濾、烘干、灼燒便得到粗鈧，將此粗鈧再用I : I分析純的鹽酸溶液溶解、用分析純的草酸沉淀，即可獲得含SC203大于99. 9%的產(chǎn)品。按本發(fā)明供的方法從鎢鋼鋼渣中提取鈧，原鎢鋼鋼渣產(chǎn)品的粒度、結(jié)構(gòu)沒有被破壞，仍是以鎢鋼鋼渣型存在，而且提高了原鎢鋼鋼渣產(chǎn)品的質(zhì)量，其品位由原來含Τ 0288. 26%提高到92. 65 %，并且不混入其他雜質(zhì)；按所述方法從鎢鋼鋼渣中提取鈧，能有效地從高酸(18N)高鈦(50-80克/升)的料液中較高程度地回收鈧，提取過程簡單，富集提純過程只需要兩次萃取與反萃，兩次草酸沉淀即可獲得大于99. 9%的Sc203產(chǎn)品；反萃作業(yè)基本上解決了普遍存在的乳化問題，使有機相與水相分離快，不粘壁。


圖I是從鎢鋼鋼渣中提取氧化鈧的エ藝流程圖。
具體實施例方式下面將以實施例進ー步說明本發(fā)明的操作步驟。按照圖I所示的順序說明進行該實施例的操作步驟。將I. 8噸鎢鋼鋼渣用1800升60% H2S04溶液浸取，即通過第①、②步獲得的供萃取的料液①1542升，其中含Sc20356毫克/升，Τ 0255. 83克/升、Fe 21. 25克/升、H+12. 8N ;料液② 1009 升，含 Sc20384 毫克 / 升，Τ 0238. 61 克 / 升、Fe 31. 50 克 / 升、H+9. 45N。料液①在(3a)用20%的ニ-(2-こ基己基)磷酸(P204)+4%磷酸三丁酯(TBP) +煤油溶剤，按有機相/水相為I : 9的體積比進行單級萃取，萃余液含Sc2035. 6毫克/升，Τ 0252. 8克/升，F(xiàn)e 19. 63克/升，H+12. 4N，返回第①步配酸。料液②經(jīng)(3b)步采用同樣的萃取劑按有機相/水相=I 8的體積比單級萃取后，萃余液含Sc2032. 9毫克/升，Τ 0236. 82克/升，F(xiàn)e含量不變，H+8. 8N，將此萃余液用石灰中和后排放。在這ー步中料液①的Sc203萃取率為90%，料液②的Sc203萃取率為96. 37%，兩種料液中Sc203平均實際萃取率為93. 24%。負載有機相在第④步用2NNaoH溶液按有機相/水相=I I進行反萃，在第⑤步過濾，第⑥步用4-6N硫酸溶液溶解濾餅,得到含鈧的溶解液,在第⑦步進行加熱水解除鈦，在第⑧步過濾濾洛一偏鈦酸固體物在第⑨步用H2S04溶解后,重復第③-⑧步的操作。兩次共得到193升含Sc203為800毫克/升的富鈧?cè)芤汉蚈. 85公斤含Sc2030. 4%的偏鈦酸渣(留待下次處理)。將所述富鈧液在第⑩步用同于第③步的萃取劑按有機相/水相=I 5進行萃取，萃余液含Sc2031. 25毫克/升，廢棄。此步，Sc203的萃取率為99. 84%。負載有機相在第
(11)步用 6N H2S04+6.2%Nacl 按有機相/水相=2 I 洗滌 3 次，再用 4N H2S04+1N H202按有機相/水相=2 I洗滌4次，洗滌廢液返回第⑥步使用。洗滌過的負載有機相在(12)步用エ業(yè)純的2. 5N NaoH溶液按有機相/水相=I I進行反萃,得氫氧化鈧,將其過濾 ((13)歩)，烘干后在700°C下灼燒(14)歩)O. 5小時，得鈧富集物320克，含Sc20347. 5%。
將所述鈧富集物用I : I的エ業(yè)鹽酸溶液溶解((15)步)，然后加水稀釋并中和至pH = 1-2((16)步)，加熱水解除鈦(如其中含鋯也可在這步同時除去)。濾出水解渣((17)歩)，集中以后處理，將濾液在第(18)步于80°C下加入エ業(yè)草酸沉淀出草酸鈧，在第
(19)步進行過濾，洗滌，然后烘干，在第(20)步于850°C下灼燒O.5小時，得粗氧化鈧152. I 克，含Sc203為96%。將所述粗鈧用分析純的鹽酸和草酸，重復(15) — (20)步的操作，得氧化鈧產(chǎn)品142. 5克，含Sc203 > 99. 9%，其中Zr < O. 001 %。兩次草酸沉淀的Sc203回收率為93. 75%。從浸出的含鈧?cè)芤旱将@得> 99. 9%的Sc203產(chǎn)品，Sc203的總回收率為83. 28%。
權(quán)利要求
1.一種從鎢鋼鋼渣中提取氧化鈧的方法，首先要先將鋼渣用精細球磨機粉碎后，再用無機酸漫出、有機溶劑萃取、草酸沉淀等主要過程，其特鉦在于用濃度為60%的硫酸浸出鎢鋼鋼渣中的鈧，酸浸液經(jīng)靜置析出硫酸氧鈦，過濾除掉硫酸氧鈦，母液用洗渣水稀釋至13N酸度后作為提取鈧的料液①，濾出的硫酸氧鈦固體物也用洗渣水溶解，濾出不溶雜質(zhì)后的濾液用作提取鈧的料液②，將料液①和料液②用15-30%的ニ-(2-こ基己基)磷酸+0-5%的磷酸三丁酷+煤油溶劑，以有機相/水相=I 3-15，萃取級數(shù)為1-5級進行萃取，負載有機相用O. 8-2. 5N的NaoH溶液反萃，反萃得的氫氧化物再用4-6N硫酸溶解,水解除鈦，除鈦后的富鈧液用所述有機溶劑按所述條件進行二次萃取，負載有機相用含有Nacl和H202的硫酸溶液進行洗滌，再用所述NaoH溶液反萃，反萃得的氫氧化鈧沉淀物經(jīng)過濾、灼燒后用鹽酸溶解，草酸沉淀出草酸鈧，再灼燒轉(zhuǎn)化成氧化鈧。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于用鹽酸溶解氧化鈧時，將溶解液加水稀釋并中和至pHl-2進行水解，進ー步除鈦，原料中含有鋯也被同時除去。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鎢鋼鋼渣中分離回收鈧的方法。首先要先將鋼渣用精細球磨機粉碎后，再用無機酸漫出、有機溶劑萃取、草酸沉淀等主要過程，用硫酸浸出鎢鋼鋼渣中的鈧，酸浸液經(jīng)靜置析出硫酸氧鈦，過濾除掉硫酸氧鈦，母液用洗渣水稀釋后作為提取鈧的料液①，濾出的硫酸氧鈦固體物也用洗渣水溶解，濾出不溶雜質(zhì)后的濾液用作提取鈧的料液②，將料液①和料液②進行萃取，負載有機相用NaoH溶液反萃，反萃得的氫氧化物再用硫酸溶解，水解除鈦，除鈦后的富鈧液用所述有機溶劑按所述條件進行二次萃取，負載有機相用含有Nacl和H2O2的硫酸溶液進行洗滌，再用所述NaoH溶液反萃，反萃得的氫氧化鈧沉淀物經(jīng)過濾、灼燒后用鹽酸溶解，草酸沉淀出草酸鈧，再灼燒轉(zhuǎn)化成氧化鈧。
文檔編號C22B3/08GK102676830SQ20111005442
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者龍穎 申請人:龍穎