專利名稱：從鉭鈮礦冶煉萃取殘液制取氟硅酸鈉的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于稀有金屬冶金領域中的冶煉廢水綜合治理和回收利用，特別涉及鉭鈮礦冶煉萃取殘液的綜合治理和回收利用。
背景技術：
現(xiàn)今大多數(shù)冶煉企業(yè)所采用的鉭鈮氧化物生產(chǎn)工藝是以鉭鈮礦為原料，先球磨，經(jīng)HF、H2SO4等高酸加熱分解，抽濾，接著采用仲辛醇萃取劑將氟鉭酸、氟鈮酸從所得的濾液萃取出來，最后利用低酸度條件下氟鉭酸和氟鈮酸在萃取劑中的溶解度差異將鉭和鈮分離。這種生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的廢水一般可分為五類鉭鈮萃取殘液廢水；鉭鈮氫氧化物沉淀廢水(包括殘液及洗水)；氟鉭酸鉀結(jié)晶母液廢水；金屬鉭粉酸洗水洗廢水；設備地面沖洗水等。這些廢水一個共同特點是都含有氟和有價金屬元素。隨著鉭鈮產(chǎn)品的市場需求量不斷上升，生產(chǎn)量的不斷加大，大量的廢水不僅污染環(huán)境，也成為企業(yè)進一步發(fā)展的繁重負擔。以年處理鉭鈮礦1600噸為例，其年產(chǎn)廢水量約達2.8萬噸，廢水處理成本達到200～300萬元/年。
此外，由于鉭鈮冶金制取的金屬及化合物性質(zhì)各異，加上現(xiàn)代工業(yè)技術對這些化合物、金屬產(chǎn)品的要求各不相同，不同生產(chǎn)過程會用不同原料，使用原料成份復雜，廢水中有價金屬和元素成份不盡相同，更加具有“個性”。
目前，大多數(shù)冶煉企業(yè)對鉭鈮萃取殘液廢水的處理工藝大都是采用廢水混合處理，即采用石灰中和沉淀，將有害物質(zhì)和金屬離子集中在固相，進行液固分離，水相則排放。生產(chǎn)中產(chǎn)生什么廢水，就處理什么廢水，未形成清污分流，廢水中有價金屬未作回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種從鉭鈮礦的鉭鈮萃取殘液中提取氟硅酸鈉及副產(chǎn)品硫酸鈉、三氧化鎢的回收工藝，進一步提高污水處理效率和廢水凈化復用率，減少廢水排放量；也是對廢水中有價金屬綜合回收，以減少對資源索取，提高鉭鈮冶金的經(jīng)濟技術指標。
鉭鈮礦經(jīng)硫酸、氫氟酸分解，溶液萃取鉭、鈮后，其萃取殘液溶液中HF、H2SO4混合酸度高達到10mol/l左右，表1列出了兩種典型的鉭鈮礦的鉭鈮萃取殘液化學成分。
表1 鉭鈮廢液的主體成分(g/l)

本發(fā)明所述的回收工藝過程如下首先，往萃取殘液中加石英砂，其加入量大于萃取殘液中氟離子量的1.2倍，生成氟硅酸，此時殘液中的pH值下降，鎢以鎢酸的形式沉淀出來，利用固液分離提取殘液中微量的鎢。接著，在沉鎢后的母液中加NaOH或NaCl，加入的鈉離子總量＞1.1倍的氟離子量，生成溶解度很低的氟硅酸鈉，過濾得到的氟硅酸鈉，經(jīng)洗滌、烘干可直接得到氟硅酸鈉產(chǎn)品。
因為提取過氟硅酸鈉的母液中還含有大量硫酸根離子，本發(fā)明還可以對提取過氟硅酸鈉的母液進行進一步的處理，繼續(xù)加入NaOH中和母液至pH值為7～8，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸鈉。
本發(fā)明對上述以鎢酸的形式沉淀出來的鎢可采用氨溶蒸發(fā)法把粗鎢酸制成化學純的三氧化鎢。即將鎢酸浸入水中，通氨使pH值大于8，粗鎢酸因生成仲鎢酸銨而溶解，過濾分離過量石英，含鎢的水相蒸發(fā)結(jié)晶得到仲鎢酸銨，烘干、熔燒后即可制得到三氧化鎢。
本發(fā)明可適用于各類鉭鈮礦如鉭鈮鈉鐵礦、鈦鉭鈮礦等的鉭鈮萃取殘液的綜合治理和回收利用。
本發(fā)明所采用的鉭鈮萃取殘液回收工藝，工藝簡單，易于操作，不需要特殊的手段和設備，不但可以有效地回收氟硅酸鈉，而且可得到硫酸鈉、三氧化鎢副產(chǎn)品，進一步提高鉭鈮萃取殘液的處理效率和凈化復用率，減少廢水總體的排放量；還可以對廢水中有價金屬綜合回收，增加資源利用率，提高鉭鈮冶金的經(jīng)濟效益。
具體實施例方式
本發(fā)明將通過以下實施例作進一步地說明。
實施例1鉭鈮礦經(jīng)硫酸、氫氟酸分解，溶液萃取鉭、鈮后，其萃取殘液溶液中HF、H2SO4混合酸度高達到10mol/l左右，下表為鉭鈮礦的鉭鈮萃取殘液化學成分。
鉭鈮萃取殘液的主體成分(g/l)

首先，往萃取殘液中加入量按化學計量比為1.2倍的石英砂，生成氟硅酸，而鎢以鎢酸的形式沉淀出來，利用固液分離提取殘液中微量的鎢。接著，在沉鎢后的母液中按鈉離子總量為氟離子量的1.2倍的量加入NaOH，生成溶解度很低的氟硅酸鈉，過濾得到的氟硅酸鈉，經(jīng)洗滌、烘干可直接得到氟硅酸鈉產(chǎn)品。
對提取過氟硅酸鈉的母液進行進一步的處理，繼續(xù)加入NaOH中和母液至pH值為8，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸鈉。
對上述以鎢酸的形式沉淀出來的鎢浸入水中，通氨使pH值為10，粗鎢酸因生成仲鎢酸銨而溶解，過濾分離過量石英，含鎢的水相蒸發(fā)結(jié)晶得到仲鎢酸銨，烘干、熔燒后即可制得到三氧化鎢。
本實施例所得的氟硅酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量見下表

實施例2鉭鈮礦經(jīng)硫酸、氫氟酸分解，溶液萃取鉭、鈮后，其萃取殘液溶液中HF、H2SO4混合酸度高達到10mol/l左右，下表為鉭鈮礦的鉭鈮萃取殘液化學成分。
鉭鈮萃取殘液的主體成分(g/l)

首先，往萃取殘液中加入量按化學計量比為1.3倍的石英砂，生成氟硅酸，而鎢以鎢酸的形式沉淀出來，利用固液分離提取殘液中微量的鎢。接著，在沉鎢后的母液中按鈉離子總量為氟離子量的1.3倍的量加入NaOH，生成溶解度很低的氟硅酸鈉，過濾得到的氟硅酸鈉，經(jīng)洗滌、烘干可直接得到氟硅酸鈉產(chǎn)品。
對提取過氟硅酸鈉的母液進行進一步的處理，繼續(xù)加入NaOH中和母液至pH值為7，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸鈉。
對上述以鎢酸的形式沉淀出來的鎢浸入水中，通氨使pH值為9，粗鎢酸因生成仲鎢酸銨而溶解，過濾分離過量石英，含鎢的水相蒸發(fā)結(jié)晶得到仲鎢酸銨，烘干、熔燒后即可制得到三氧化鎢。
本實施例所制得的產(chǎn)品也可達到實施例1中的質(zhì)量標準。
權利要求
1.一種從鉭鈮礦冶煉萃取殘液制取氟硅酸鈉的工藝，其特征是按大于萃取殘液中氟離子1.2倍的量，往萃取殘液中加石英砂，沉淀分離出鎢酸，然后在母液中加NaOH或NaCl，加入的鈉離子總量＞1.1倍的氟離子量，經(jīng)過濾、洗滌、烘干，得氟硅酸鈉。
2.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征是再在母液中加入NaOH至pH值為7-8，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸鈉。
3.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征是將分離出的鎢酸浸入水中，通氨使pH值大于8，溶解生成仲鎢酸銨，過濾分離石英，水相蒸發(fā)結(jié)晶，烘干、熔燒得三氧化鎢。
全文摘要
一種從鉭鈮礦冶煉萃取殘液制取氟硅酸鈉的工藝，其特征是按化學計量比大于萃取殘液中氟離子1.2倍的量，加石英砂，沉淀分離出鎢酸；然后在母液中加NaOH或NaCl，加入的鈉離子總量＞1.1倍的氟離子量，生成氟硅酸鈉，過濾、洗滌、烘干；在提取過氟硅酸鈉的母液中繼續(xù)加入NaOH至pH值為7～8，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸鈉；將沉淀分離出的鎢酸浸入水中，通氨使pH值大于8，粗鎢酸因生成仲鎢酸銨而溶解，過濾分離石英，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、烘干、熔燒得三氧化鎢，本發(fā)明工藝簡單，易于操作，不需要特殊的手段和設備，不但可以制取氟硅酸鈉，而且可得到硫酸鈉、三氧化鎢副產(chǎn)品，提高了鉭鈮萃取殘液的處理效率和凈化復用率，減少廢水排放量，提高鉭鈮冶金的經(jīng)濟效益。
文檔編號C02F1/26GK1686842SQ20051007154
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權日2005年5月24日
發(fā)明者羅嵐, 羅會秋, 周浪, 魏秀琴 申請人:南昌大學