[發明專利]由生產氧氯化鋯的鹽酸母液制備高純三氧化二鈧的方法

無效

• 申請號: 201310228813.1
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN104232945A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 劉其永;楊秋良;畢明亮;楊光耀;劉策
• 申請（專利權）人: 淄博廣通化工有限責任公司
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B3/26;C22B3/46
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明屬于濕法冶金領域，具體涉及一種由生產氧氯化鋯的鹽酸母液制備高純三氧化二鈧的方法。

背景技術

采用加氫氧化鈉堿熔鋯英砂，水洗除硅，加鹽酸轉型過濾，過濾液濃縮結晶生產氧氯化鋯產品時，將產生大量的氧氯化鋯鹽酸母液。鈧的含量一般在800-1200ppm，比鈦白粉行業廢酸中鈧的含量高出幾個數量級，但其他的有害元素也極高，對鈧質量嚴重影響的元素有鋯、鉿、鈦、稀土、釷等。

該料液當用堿中和至中性時，干渣產率25-40%，濕渣產率近100%，鈧的富集比不太高，干渣含鈧約1%，加之該料液鹽酸酸度高，耗堿量大，生產成本高，無工業價值。當用草酸作沉淀劑時，鈧的沉淀率大于95%，渣的產率在20-35%，但草酸用量大、堿耗量大且只能分離鐵、鋁等元素，對鈧質量有嚴重影響的鋯、鉿、鈦、稀土、鈣、釷、硅不能分離，且后續生產工藝繁雜，流程長，生產成本高，也不具工業生產的價值。用氟鹽和磷酸鹽作沉淀劑時，因雜質元素含量高，難以作出合格的產品，都不具備工業生產價值。

當采取溶劑萃取常規工藝路線提鈧時，因該料液雜質元素含量極高，萃取時極易乳化和形成三相，難分相。雖采取長時間靜止分相，還是難以分相完全，夾帶嚴重，造成有機相損耗大和產品質量不能達標，雖采取多次提純產品，但始終難以達標，超標元素主要為鋯、鉿、鈦、釷、稀土等。在鈧的提純過程中，鈧的損失嚴重，雖萃取率高但鈧的總回收率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用生產氧氯化鋯鹽酸母液生產高純三氧化二鈧的方法，在成分復雜的酸性料液中回收制取高純三氧化二鈧，變廢為寶，解決分相難和乳化嚴重的萃取技術難題，為復雜料液回收有價金屬創造了條件。

本發明所述的利用生產氧氯化鋯鹽酸母液生產高純三氧化二鈧的方法，包括以下步驟：

（1）萃?。簩⒀趼然嘂}酸母液萃取，離心分離除去有機相中的水相和破乳，酸洗；

（2）一次反萃?。翰襟E（1）得到的酸洗液有機相反萃取過濾，濾液排放處理，濾渣酸溶、萃取；

（3）二次反萃?。翰襟E（2）萃取得到的有機相再反萃取過濾，濾液排放處理，濾渣酸溶；

（4）一次沉鈧：步驟（3）得到的酸溶液，加草酸沉鈧，過濾，濾渣焙燒，然后酸溶，過濾；

（5）二次沉鈧：步驟（4）過濾得到的濾液，加草酸再沉鈧，過濾，濾渣再焙燒后加入酸性水中煮沸，調pH至6-7，過濾，水洗，焙燒烘干得到產品。

步驟（1）中萃取為無擋板式自流萃取槽三級逆流萃取，萃取時間為5-10min，分相時間20-50min，相比A/O=1：1-1:2。以變頻技術控制攪拌強度，無擋板式自流萃取槽的混合槽為圓形結構。

步驟（1）中所述的萃取采用的萃取液為體積比為10～25%的P204、1～10%的磷酸三丁酯和65～85%的磺化煤油的混合物?？梢酝ㄟ^改變萃取液，從母液中分離得到其他的金屬，如銥等。為復雜料液回收有價金屬創造了條件。

步驟（1）中離心分離除去有機相中的水相和破乳，萃取后得到的有機相進離心萃取機離心分離除去有機相中的水相，利用離心萃取機的高速離心力分離有機相所夾帶的水相和強力破乳及分離三相。離心萃取機只進有機相不進水相進行分離和破乳。步驟（1）中采用無擋板式自流萃取槽和變頻技術及離心萃取機的分離技術，解決了分相難和乳化嚴重的萃取技術難題，為復雜酸性料液回收其他有價金屬創造了條件。

步驟（1）中酸洗采用無擋板式自流萃取槽三級逆流酸洗，所加的酸為水、鹽酸和硫酸的混合溶液，酸的濃度以鹽酸計為4-6mol/L，優選配比為體積比為520：300：180的鹽酸：硫酸：水的混合溶液。

步驟（2）得到的酸洗液加氫氧化鈉反萃取，所加的氫氧化鈉的量為按酸洗的負載有機相酸值（以H₂SO₄計）按質量比為1.5～2.5倍量。過濾，濾液排放處理。

步驟（2）中所述的濾渣酸溶所加的酸為鹽酸、硫酸和水的混合溶液，酸的濃度以鹽酸計為4-6mol/L，優選配比為體積比為520：300：180的鹽酸：硫酸：水的混合溶液。

步驟（2）中萃取條件為以鹽酸計在4～6mol/l的高酸下再萃取，萃取完畢后進一步分離稀土和釷，有機相進入步驟（3）；

步驟（2）得到的有機相再加入氫氧化鈉反萃取，然后過濾，過濾液與萃余液合并環保凈化處理排放，反萃取的有機相經活化、酸化返回萃取工序萃取，濾渣酸溶；濾渣酸溶所加的酸為體積比5-25%稀鹽酸溶液。