[發明專利]從含鋯固體廢物中回收氧化鋯及氧化釔的方法

有效

• 申請號: 200710035342.7
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN101113019A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 李樹昌;宋興華
• 申請（專利權）人: 李樹昌
• 主分類號: C01G25/02
• 分類號: C01G25/02;C01F17/00;B09B3/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司
• 代理人: 黃永校

一、技術領域

本發明涉及一種從含鋯固體廢物中回收氧化鋯和氧化釔的方法，特別是一種從氧化釔穩定的立方氧化鋯(人造鋯寶石)的固體廢物中回收氧化鋯和氧化釔的方法。

二、技術背景

目前，普遍采用鋯英砂或斜鋯石為原料，以堿法，石灰法、碳化氯化法、等離子法等工藝方法生產氧化鋯和鋯系列化合物。氧化釔則是從稀土礦物中經過選礦富集、稀土元素的分組分離和非稀土元素的脫除等多工藝多系列冶煉加工處理而獲得的。鋯和釔的產品不管它們是采用哪種工藝方法生產，都是取于自然界中固有礦產資源。由于成礦賦存狀態特殊，原礦品位低，需要開采大量的礦石，先經過選礦獲得精礦，再經過一系列的酸堿溶解，分離，凈化、濃縮和煅燒等工序，造成資源利用率低、生產成本高，“三廢”產出量大，嚴重影響生態環境。

三、發明內容

本發明的目的是為了提高資源綜合利用率，降低生產成本、保護生態環境，而提供一種從含鋯固體廢物中回收氧化鋯和氧化釔的方法。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案從含鋯固體廢物中回收氧化鋯和氧化釔，包括酸堿溶解，分離，凈化、濃縮、煅燒等工序，其特征在于：

1.預備原料

將含鋯固體廢物立方氧化鋯粉碎至-0.175mm，制得粉料。

2.制備燒結料

將所述粉料與熔劑熟石灰粉和助熔劑氯化鈣按1∶0.8-0.9∶0.1-0.2wt％(wt％以下同)混合均勻，放入爐窯中于1000-1200℃下轉化反應4-8小時，制得燒結料。

3.脫雜、浸出

將所述燒結料用稀酸浸洗除去過剩的氧化鈣以及預脫除部分硅、鐵等雜質，將酸洗料用鹽酸濃度為5.5～7.5mol/L，固液比為1∶5.5～6(W/V％)溫度為95～105℃下浸出，保溫0.5～2小時，浸出結束后進行固液分離得鋯釔清液。

4.濃縮、結晶

將分離得的鋯釔清液進行濃縮，控制濃縮料液為35-36波美度，然后冷卻，鋯以氯氧化鋯晶體形式析出，釔以氯化釔留在母液中。

5.煅燒得氧化鋯

將氯氧化鋯晶體用6.5-7Mol/L的純鹽酸溶液淋洗，除去吸附的雜質，獲得純氯氧化鋯晶體，在800～1000℃下煅燒2-3小時，獲得氧化鋯。

6.制備富釔渣

將所述母液用氨水預中和至PH?8-9，YCL₃以Y(OH)₃沉淀，經過濾、水洗滌，制得富釔渣。

7.酸溶、沉淀、煅燒得氧化釔

將所述富釔渣用稀酸進行酸溶，控制終點PH?4-5，過濾除去固體獲得含釔清液，將含釔清液加熱至60-90℃，PH1-2，加入2.5倍于Y₂O₃量的草酸，沉淀得草酸釔。將草酸釔于800-900℃下煅燒2.5-3小時，獲得氧化釔。

其中，所述含鋯固體廢物包括人工合成立方氧化鋯晶體(鋯寶石)過程丟棄的廢渣和立方氧化鋯晶體切割研磨拋光加工過程中丟棄的固體廢物，以及氧化鈣、氧化鈰等穩定的氧化鋯固體廢物。

其中，所述熔劑是氫氧化鈣或碳酸鈣，助熔劑為氯化鈣，和/或工藝過程析出氯氧化鋯晶體后的母液。

其中，燒結料稀酸浸洗液是工藝過程中產出的析鋯母液和回收的稀鹽酸，浸洗液的酸度為HCL?1.0～1.5mol/L。

其中，酸化浸出的鋯釔溶液經過兩段萃取除雜，堿中和共沉淀，直接制取氧化釔穩定的氧化鋯。

其中，也可以將步驟2所得的燒結料直接進行高酸高溫浸出，浸取液冷卻結晶析出氯氧化鋯，氯氧化鋯晶體經水溶凈化，制備高純氧化鋯，母液制備氧化釔。

本發明的特點在于立方氧化鋯固溶體廢棄物的特殊性，它與鋯英砂和稀土精礦的理化性質不同，立方氧化鋯固溶體廢棄物的基質組分是氧化鋯和氧化釔在于2700℃以上的高溫下，氧化釔熔合到氧化鋯晶格中成為立方相復合晶體，硬度大、韌性強、致密、耐磨耐腐蝕，理化性能十分穩定。為了得到各種不同顏色的晶體，在氧化鋯和氧化釔基質原料中，還添加有Ce、Ca、Cu、Ni、Ti、Al、Nd、Co、Tu等氧化物，由此可見，氧化釔不是立方氧化鋯唯一的穩定劑，而是共存有一種或多種添加物于其中。