一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法，該方法1、首先在含鈮的酸液中加入濃硫酸，降低含鈮的酸液的酸度，在經(jīng)過采用MIBK萃取、反萃取、氨氣中和等制備氧化鈮產(chǎn)品；2、由于含鉭的酸液采用結(jié)晶和過濾工藝分離提取氟鉭酸鉀，致使一部分的氟鉭酸留在了母液中，在以往的工藝中必須利用氨氣中和回收，造成了大量的含氨廢水，本發(fā)明則采用部分堿性物質(zhì)（氫氧化鈉，氫氧化鎂，氫氧化鈣等）代替氨氣，加入到含有氟鉭酸溶液的母液中，然后再用氨氣中和。通過上述兩種措施，本發(fā)明最終達(dá)到了降低氨氣消耗，降低含氨廢水排放的目的。
【專利說明】一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉有色金屬生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量和減少含氨廢水排放的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]含氨廢水對環(huán)境影響較大，當(dāng)氨溶于水時.其中一部分氨與水反應(yīng)生成銨離子，一部分形成水合氨.也稱非離子氨。氨離子相對基本無毒。而非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子，其毒性比氨鹽大幾十倍，并隨堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)，游離氨的濃度應(yīng)控制在0.1毫克/升以下。尤其是當(dāng)氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，在此過程中產(chǎn)生一種中間物質(zhì)叫亞硝酸鹽。亞硝酸鹽對魚、蝦的毒性較強(qiáng)，是養(yǎng)殖水域中誘發(fā)暴發(fā)性疾病的重要因素。當(dāng)水中亞硝酸鹽濃度積累到0.1毫克/升后，魚、蝦紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白數(shù)量逐漸減少，血液載氧能力逐漸減低，造成魚、蝦慢性中毒，此時魚、蝦攝食量降低，鰓組織出現(xiàn)病變，呼吸困難，騷動不安或反應(yīng)遲鈍，嚴(yán)重時則發(fā)生暴發(fā)性死亡。
[0003]氨氮一般難以感覺到，但進(jìn)入人體后可能轉(zhuǎn)變?yōu)橛泻ξ?，對人的大腦、胎兒均有影響。事實(shí)上，直到2 O O 2年6月I日開始實(shí)施的由國家環(huán)保總局和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的<地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才將氨氮指標(biāo)列入其內(nèi)；此前至I 9 9 8年，氨氮僅僅是作為部頒標(biāo)準(zhǔn)，非國家標(biāo)準(zhǔn):I 9 9 8年前，地表水就沒有氨氮指標(biāo)這一說。即使現(xiàn)在，由衛(wèi)生部頒發(fā)的有9 O多項(xiàng)指標(biāo)內(nèi)容的我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)依然還沒有氨氮這一指標(biāo)。最近生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(網(wǎng)上征求意見稿)G B 5 7 4 9 — 2 O O 5才剛剛有氨氮指標(biāo)，其限值為0.5 mg / L含氨廢水一直是污水處理的難題，需要投入大量的人力物力，設(shè)備的運(yùn)行成本也很高。
[0004]目前的鉭鈮濕法冶金生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的含氨廢水，主要來源如下:鉭鈮濕法生產(chǎn)線的主要產(chǎn)品是氟鉭酸鉀和氧化鈮，采用的是冊-1081(-4504萃取體系，該工藝如圖1所示，鉭鈮原料與氫氟酸、硫酸的反應(yīng)物首先被MIBK (甲基異丁基(甲)酮)萃取，然后利用一定酸度的硫酸將含鈮的酸液反萃入一定酸度的硫酸溶液中，產(chǎn)生了含鈮的酸液和硫酸的混合溶液，氟鉭酸則繼續(xù)保留在MIBK溶液中，最后利用純水反萃取到水相中，形成含鈮的酸性溶液。其中，為了制備氧化鈮，必須用氨氣與含鈮的酸液反應(yīng)，此過程產(chǎn)生了大量的含氨廢水；另外，在制備氟鉭酸鉀后的母液含有一定量的氟鉭酸，其酸度約在1.2?2mol/L，為了回收鉭，必須采用氨氣中和至PH等于9?10，必須采用氨水與氟鉭酸反應(yīng)。在此過程中需要消耗大量的氨氣，并且產(chǎn)生大量的含氨廢水，雖然有后續(xù)的處理裝置，但是目前的處理裝置存在著運(yùn)行成本高、處理不干凈等諸多困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法，該工藝可達(dá)到減少氨水排放量的目的。
[0006]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案: 一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法，該方法為將鉭鈮原料與氫氟酸、硫酸進(jìn)行混合分解，以MIBK進(jìn)行萃取，得到的含鉭鈮有機(jī)物用硫酸酸洗除雜、反鈮提鉭后，得到含鈮的酸液和含鉭的酸液，其特征是:將含鈮的酸液首先用硫酸調(diào)至硫酸濃度達(dá)到3?4mol/L，然后再經(jīng)MIBK萃取、純水反萃取和氨氣中和得到氧化鈮；將含鉭的液體經(jīng)合成、冷卻結(jié)晶分離氟鉭酸鉀后所得母液，首先用堿性物質(zhì)中和至pH4?6，再加氨水進(jìn)行處理。
[0007]所述堿性物質(zhì)的加入量為母液總酸量的40%?70%。
[0008]所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鎂。
[0009]通過分析可知:含鈮的酸液及氟鉭酸的酸度直接影響到所用氨氣的用量，酸度越高所用的氨氣的量也越大，所以降低含有含鈮的酸液或氟鉭酸的酸度，有助于降低氨氣的用量，并且減輕含氨廢水后續(xù)處理所花費(fèi)得投入。為此，本發(fā)明1、首先在含鈮的酸液中加入濃硫酸，降低含鈮的酸液的酸度，在經(jīng)過采用MIBK萃取、反萃取、氨氣中和等制備氧化鈮產(chǎn)品；2、由于含鉭的酸液采用結(jié)晶和過濾工藝分離提取氟鉭酸鉀，致使一部分的氟鉭酸留在了母液中，在以往的工藝中必須利用氨氣中和回收，造成了大量的含氨廢水，本發(fā)明則采用部分堿性物質(zhì)(氫氧化鈉，氫氧化鎂，氫氧化鈣等)代替氨氣，加入到含有氟鉭酸溶液的母液中，然后再用氨氣中和。通過上述兩種措施，本發(fā)明最終達(dá)到了降低氨氣消耗，降低含氨廢水排放的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中組銀冶金工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明鉭鈮冶金工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)的鉭鈮濕法冶金中工藝的改進(jìn)，其工藝為:
將鉭鈮原料與氫氟酸、硫酸混合，分解，然后用MIBK (甲基異丁基(甲)酮)進(jìn)行萃取，得到的含鉭鈮有機(jī)物用硫酸酸洗除雜、反鈮提鉭后，得到含鈮的酸液(鈮液)和含鉭的酸液，其中含鈮的液體(鈮液)首先加硫酸調(diào)酸至硫酸濃度達(dá)到3?4mol/L，在萃取槽中用MIBK將含鈮的酸液萃取到MIBK中，在反鈮槽中用純水將含鈮的酸液反萃取到水相中，獲得含鈮酸液，后通入氨氣中和，洗滌，烘干，焙燒獲得氧化鈮。上述含鉭的酸液，通過與氯化鉀的合成，冷卻結(jié)晶分離后獲得氟鉭酸鉀，此過程分離出來一部分含鉭的母液，將該母液用氫氧化鈉或者其它的堿性物質(zhì)(如氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鎂)初步中和，加入量是母液總酸量的40%?70%，使酸液pH達(dá)到4?6，然后再加入氨氣中和是pH達(dá)到8?9，得到含鉭物料及含氨廢水。
[0012]實(shí)例I
在鉭鈮濕法冶金中的含鈮的酸液(鈮液)1000L，其含量是:氧化鈮90g/L，氫氟酸酸度2.5mol/L，硫酸酸度0.75mol/L。在此溶液中加入了 98%的濃硫酸190L，調(diào)整含鈮的酸液(鈮液)的硫酸酸度為3.5mol/L。在一個逆流混合萃取槽中以MIBK為萃取劑，流量比為0/A等于1:1，萃取含銀的酸性溶液。在第二個萃取槽中以純水為反萃劑，反萃含有含銀的酸液的MIBK，控制流量比為0/A等于1:1，反萃得到含鈮的酸液1000L，其含量是:氧化鈮89g/L，氫氟酸酸度2.4mol/L,硫酸酸度Omol/L。然后利用50千克氨氣沉淀至溶液的PH達(dá)到9，過濾，洗滌，烘干，焙燒，最后得到氧化鈮產(chǎn)品。
[0013]對比實(shí)例I
在鉭鈮濕法冶金中的含鈮的酸液(鈮液)1000L，其含量是:氧化鈮90g/L，氫氟酸酸度
2.5mol/L,硫酸酸度0.75mol/L，然后利用85千克氨氣沉淀至溶液的PH達(dá)到9，過濾，洗滌，烘干，焙燒，最后得到氧化鈮產(chǎn)品。
[0014]實(shí)例2
在鉭鈮濕法冶金中的含鉭的酸液1000L，其含量是:氧化鉭50g/L，氫氟酸酸度
0.7mol/L,在此溶液中加入40%氫氟酸70L，氯化鉀40千克，在92攝氏度下保溫I個小時，然后冷卻至室溫，過濾結(jié)晶，得到氟鉭酸鉀產(chǎn)品。同時產(chǎn)生1300L酸度為1.5mol/L，氧化鉭含量為1.5g/L的母液，在此溶液中加入62千克氫氧化鈉，中和至pH為5?6，然后通入氨氣9千克。溶液的PH值達(dá)到8?9，過濾洗滌，得到含氨廢水3200L，水中的銨氮含量為
1.68g/L。
[0015]對比實(shí)例2:
在鉭鈮濕法冶金中的含鉭的酸液1000L，其含量是:氧化鉭50g/L，氫氟酸酸度
0.7mol/L,在此溶液中加入40%氫氟酸70L，氯化鉀40千克，在92攝氏度下保溫I個小時，然后冷卻至室溫，過濾結(jié)晶，得到氟鉭酸鉀產(chǎn)品。同時產(chǎn)生1300L酸度為1.5mol/L，氧化鉭含量為1.5g/L的母液，在此溶液中通入氨氣40千克。溶液的PH值達(dá)到8?9，過濾洗滌，得到含氨廢水4200L，水中的銨氮含量為5.71g/L。
【權(quán)利要求】
1.一種在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法，該方法為將鉭鈮原料與氫氟酸、硫酸進(jìn)行混合分解，以MIBK進(jìn)行萃取，得到的含鉭鈮有機(jī)物用硫酸酸洗除雜、反鈮提鉭后，得到含鈮的酸液和含鉭的酸液，其特征是:將含鈮的酸液首先用硫酸調(diào)至硫酸濃度達(dá)到3?4mol/L，然后再經(jīng)MIBK萃取、純水反萃取和氨氣中和得到氧化鈮；將含鉭的酸液經(jīng)合成、冷卻結(jié)晶分離氟鉭酸鉀后所得母液，首先用堿性物質(zhì)中和至pH4?6，再加氨水進(jìn)行處理。
2.按照權(quán)利要求1所述的在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法，其特征是:所述堿性物質(zhì)的加入量為母液總酸量的40%?70%。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的在鉭鈮濕法冶金過程中減少氨氣使用量的方法，其特征是:所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鎂。
【文檔編號】C22B3/26GK104480304SQ201410149269
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】魯東, 馬應(yīng)利, 陳宗強(qiáng), 喻文斌, 謝南海, 石曉軍, 李明陽, 葛立志, 白掌軍 申請人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司