CN103572058B - 一种从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方法 - Google Patents

一种从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方法 Download PDF

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Abstract

一种从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方法,包括如下步骤:调节硫酸法钛白废液pH到0.5~1.5,形成白色浆液;对浆液的pH进行微调,使体系pH控制在1.5~3.0,过滤洗涤,得到白色石膏滤饼和滤液;对滤液进行调节,将pH控制在5~7,沉淀滤液中的钛、钪、钒,经过滤,形成富集稀土稀有元素的富集滤饼和富铁残液;用酸性溶液溶解富集滤饼,得到富集稀土稀有元素的富集液与酸解残渣;将得到富集稀土稀有元素的富集液通过分步水解、萃取的方法对富集液中的钛、钒、钪分别进行富集与提纯。本发明极大的减少了钛、钒、钪的富集与提纯过程中有机萃取剂的使用量,提高了萃取效率,降低了系统的运行成本。

Description

-种从硫酸法铁白废液中富集稀±稀有元素和制备白石實 的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种从硫酸法铁白废液中富集稀±稀有元素和制备白石膏的方法,属 于稀±稀有湿法冶金领域和伴生资源综合利用领域。
背景技术
[0002] 我国目前生产铁白的方法主要是硫酸法,其产量为250万吨,硫酸法生产铁白过 程中会有大量高酸度废液产生,每生产1吨铁白粉,会生产5~7立方废液,其中含有可利 用的铁、饥和稀±筑资源,其主要成分如表1所示:
[0003] 表 1
Figure CN103572058BD00031
阳〇化]目前,工厂对该废液的处理技术一般采用浓缩法,即加热废液,使硫酸浓度增加, 然后返回酸解工序。
[0006] 另外,国内一般还使用石灰石或石灰中和废液。此法分两次中和,第一次在抑2.5 左右,制成低铁石膏(CaS〇4约94~97%,俗称白石膏),可代替天然石膏用于生产各种建 筑板材;第二次在抑4. 5左右中和含有大量的铁离子和少量酸的滤液及洗水,制得的石膏 铁含量高,俗称红石膏,用于水泥工业;滤液继续中和至抑6~9排放。由于生成的石膏颗 粒较细,加上第二次中和时生成的氨氧化铁沉淀很容易形成胶体,因而过滤得到红石膏的 过程比较困难;另外,由于在中和的过程中,石膏沉淀对稀±稀有元素沉淀的夹带严重,造 成溶液中稀±稀有元素的浪费。
[0007] W上两种对铁白废液的处理方法均没有回收废液中的稀±稀有元素。2010年,我 国硫酸法铁白产量140万吨左右,共产生废酸1000万m3,每年有150~200吨氧化筑和大 量的饥、铁资源流失,总价值达到50~100亿元。随着铁白粉产量的快速攀升,伴生资源浪 费问题正日益严重。
[0008] 随着稀±资源筑原料价格的提高,国内外也有企业从硫酸法铁白废液中采用直接 或二次萃取法富集提筑。
[0009] 早期,国内对从铁白废液中提筑开展过一些研究。杭州硫酸厂曾建成年产30kg氧 化筑的工业装置,形成了"连续萃取-逆流洗铁-化学精制"的提筑工艺路线(何林生.从 铁白母液中提筑及其经济效益[J].环境工程,1991,9 (4) :56,38)。杨健等采用P204-TBP从 铁白母液中提取筑,加入抑制剂抑制P204对铁、铁的萃取,而后用混酸及硫酸洗涂萃取有 机相(杨健、张湛惠.从铁白母液中提筑的研究[J].金属矿山,1991 (12) :52-54,48);冯彦 琳等人WP507-N7301-煤油混合萃取剂提筑,二次草酸沉淀筑,产品纯度达99%W上(冯彦 琳,王靖芳,王海林.用萃取法从硫酸法铁白废液中提取筑[J].稀±,1997,18(2) :46-47, 60);憂利等人采用两段萃取提筑,可将筑萃取浓缩50多倍(憂利,李道纯,李伟宣.从铁 白厂废酸中回收筑的研究[J].矿冶工程,1991,11 (2) :53-56,60)。然而,上述技术均未得 到应用。广西平桂飞碟铁白粉公司依托广西有色金属集团所属广西冶金研究院的技术,于 1986年建成国内首家从铁白废液中萃取提纯氧化筑的小型生产线,其技术核屯、(从人造金 红石中提取氧化筑的方法(87108136.9))是:通过有机萃取、草酸沉淀从高铁的酸浸液中 有效分离回收筑,需要二次萃取与反萃,二次沉淀可获得纯度99. 9%的产品。
[0010] 专利"铁白废水中筑铁的回收方法",申请号为201010230723. 2,公布了一种从硫 酸法铁白废液中回收稀±筑的方法,WP204-TBP-煤油混合萃取剂4级连续萃取提筑、铁, 然后用硫酸和双氧水多级连续洗铁,将铁洗掉后,再进行筑的反萃与进一步提纯。
[0011] 同时,还提出了一种从铁白废液中回收筑铁的方法,WP204-TBP-煤油混合萃取 剂进行单级萃取,用碱反萃后用酸溶解经过滤得到的反萃物滤饼。之后加热所得的溶液,调 节体系pHW水解铁,待过滤回收铁之后,再进行筑的萃取与进一步提纯。
[0012] 可见,目前国内外从硫酸法铁白废液中回收筑的主要方法是采用萃取剂直接从废 液中富集筑,再采用萃取法进一步提纯,相关专利文献主要是围绕萃取剂选择和萃取工艺 的改善,但普遍存在W下问题:废液中筑含量太低,杂质元素相对过多,体系酸度很强,有机 易被毒化,筑回收率低;处理废液体积大,有机萃取剂溶解和夹带损耗严重,萃取效率较低, 造成整体运行成本高。
发明内容
[0013] 针对目前的技术路线,本发明的目的在于提供一种从硫酸法铁白废液中富集稀± 稀有元素制备白石膏的新方法,W提高稀±稀有元素的回收率,减少有机萃取剂的使用量, 提高萃取效率,降低整体的运行成本。
[0014] 为实现上述目的,本发明采用W下技术方案:
[0015] 一种从硫酸法铁白废液中富集稀±稀有元素和制备白石膏的方法,该方法包括如 下步骤:
[0016] (1)采用含巧的碱性化合物调节硫酸法铁白废液抑到0. 5~1. 5,硫酸巧沉淀析 出,形成白色的浆液;
[0017] 似采用含儀的碱性或弱碱性化合物对浆液进行微调,使体系抑控制在1. 5~ 3. 0,过滤洗涂,得到白色石膏滤饼和滤液;
[001引 做采用含巧的碱性化合物对步骤似生成的滤液进行调节,将抑控制在5~7, 沉淀滤液中的铁、筑、饥,经过滤,形成富集稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液;
[0019] (4)用酸性溶液溶解步骤(3)得到的富集滤饼,得到富集稀±稀有元素的富集液 与酸解残渣。
[0020] 上述方法步骤(1)所述的含巧的碱性化合物包括碳酸巧、氧化巧、氨氧化巧、大理 石灰中的至少一种,其中优选碳酸巧。大理石灰的主要成分也是碳酸巧,由于其是石料制备 过程中的下脚料,故其价格十分低廉,还能够解决其对环境的污染处理问题,在石质资源丰 富的地区具有特别适用性。
[0021] 上述方法步骤(2)所述体系抑优选在1. 5~3范围内实现微调,在该酸度范围内 90%W上的硫酸巧W白石膏的形式被沉淀下来,同时,其中的铁、筑、饥和铁留在溶液中不 沉淀;稀±稀有金属元素铁、饥和筑在渣中的损失率可W控制在10%范围之内,可W较好 地实现有价元素的回收。另外,还降低了体系酸度,为下一步通过用含巧的化合物调节体系 pHW沉淀稀±稀有元素做好准备。
[0022] 上述方法步骤(2)所述的儀的碱性或弱碱性化合物包括氧化儀、碳酸儀、碳酸氨 儀、氨氧化儀、碱式碳酸儀、水儀石中的至少一种。与碳酸巧比较,氧化儀的碱性较弱,特别 适合用于在接近偏酸至中性条件下硫酸体系抑的微调。在近中性的情况下,采用含巧或儀 的化合物进行微调时,抑存在严重的滞后情况,因此,在浆液的抑调整过程中间,高碱性的 巧化合物和低碱性的儀化合物比较,在液固分离过程中会使体系的抑快速升高,造成最终 液固分离后滤液抑远远偏离预期设定值,使得体系内稀有稀±元素损失较大。
[0023] 目前,国内采用菱儀矿为原料制备得到的轻烧氧化儀具有纯度适中,活性高,价格 低廉的优势,是本发明技术重点选择的进行抑调节的化工原材料,氨氧化儀、轻质氧化儀、 碳酸儀、碳酸氨儀溶液、碱式碳酸儀、W及自然界的水儀石粉等也可作为抑调节用化工原 材料。
[0024] 上述方法步骤(3)所述的采用含巧的碱性化合物对滤液进行抑调节,W沉淀稀± 稀有元素,其溫度优选为25~60°C。使用含巧的碱性化合物对滤液进行抑调节的优势在 于,通过生成适量的晶型石膏沉淀,可W达到提高过滤效果的目的,提高稀±稀有元素氨氧 化物的沉淀率。然而,石膏沉淀的生成量也需适中,过多的石膏沉淀反而会包裹住氨氧化物 沉淀,降低酸溶过程中铁、饥和筑的溶解率。控制一定中和溫度的目的在于,使得稀±稀有 元素能够更加完全地沉淀,进入富集渣中,并提高富集渣的过滤性能,实现高的稀有稀上元 素沉淀回收率。可W采用工厂中的余热对该过程进行加热。
[0025] 上述方法步骤(3)得到的富铁残液采用强碱性氨氧化巧或氨氧化钢中和到抑为 9~11,并通过空气氧化沉淀得到含=价铁的红石膏,保证残液的达标排放,由于采用分步 沉淀,红石膏的生成量大为降低,有益于下一步综合利用。
[00%] 上述方法步骤(4)所述的酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸或硫酸法铁白废液中的至 少一种。采用铁白废液的优势在于,可W避免在整个硫酸法铁白体系中引入新酸或新类别 酸液,降低化工原材料消耗,实现废液的有效利用。所用的酸性溶液需要保证富集滤饼中有 价元素能够较完全溶解进入富集液中。
[0027] 本发明通过分步水解、萃取的方法对所述的步骤(4)得到的富集液中的铁、饥、筑 进行提纯,具体包括W下步骤:
[0028] 1)将得到的富集稀±稀有元素的富集液进行水解除铁,过滤得到铁白原料和富集 饥、筑的除铁水解液;
[0029] 2)对步骤1)生成的富集饥、筑的除铁水解液进行萃取提饥、筑,得到富集饥、筑的 负载有机相和萃余液;
[0030] 3)将步骤2)得到的富集饥、筑的负载有机相,用稀硫酸反萃后,水解沉饥,再经灼 烧得到五氧化二饥;
[0031] 4)将步骤3)得到的反萃饥有机相用碱单级反萃,过滤后滤饼再用酸溶解,用草酸 沉筑,经800~1000°C灼烧,得到纯度为95%的粗氧化筑;
[0032] 5)将步骤4)得到的粗氧化筑用盐酸溶解后,=级连续萃取获得高纯氧化筑,筑的 纯度达到5NW上。
[0033] 在上述稀±稀有金属的提纯过程中,水解法回收铁方法被广泛应用,可W通过采 用晶种,引发富集液中的铁白发生水解,形成75%W上Ti化含量的铁白渣,可W用于硫酸法 铁白生产。除铁后富集饥筑的水解液可W采用各种萃取方法进一步富集和提纯,目前运方 面的技术非常多,如专利申请201010230723. 2或200910063833. 1中所提到的各种技术均 可W实现。
[0034] 本发明的优点在于:
[0035] 本发明在分步中和制备石膏的基础上,提出了新的分步富集思路,在中和废酸生 成石膏沉淀的同时,保护溶液中筑、铁、饥等稀±稀有元素,分别制备得到白石膏、富集稀± 稀有元素的富集溶液W及含铁的红石膏。将得到富集稀±稀有元素的富集液通过分步水 解、萃取的方法对富集液中的铁、饥、筑分别进行富集与提纯,极大的减少了有机萃取剂的 使用量,提高了萃取效率,降低了系统的运行成本。
附图说明
[0036] 图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0037]W下通过实施例对本发明做进一步说明。 阳0測实施例1
[0039] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约3mol/l,其中筑6mg/l,铁3g/l,饥0.2g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=0. 5,再缓慢加入新鲜制备的0. 3M碳酸氨儀溶液,至体系终点 抑=2. 9。反应陈化1小时后,体系抑=3. 0,过滤洗涂,得到156kg的白色石膏干滤饼,可 用于制备水泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为99. 43%、99. 34%和97. 38%。 W40] 实施例2
[0041] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约3mol/l,其中筑6mg/l,铁3g/l,饥0.2g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=0. 7,再缓慢加入新鲜制备的0. 3M碳酸氨儀溶液,至体系终点 pH= 2. 5。反应陈化1小时后,体系抑=2. 7,过滤洗涂,得到180kg的白色石膏干滤饼,可 用于制备水泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为96. 05%、96. 76%和94. 88%。 阳0创实施例3 阳043] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约3mol/l,其中筑6mg/l,铁3g/l,饥0.2g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=1. 5,再缓慢加入新鲜制备的0. 3M碳酸氨儀溶液,至体系终点 pH= 2. 3。反应陈化1小时后,体系抑=3. 0,过滤洗涂,得到215kg的白色石膏干滤饼,可 用于制备水泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为85. 02%、86. 57%和84. 82%。 [0044]对比例1 阳045] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约3mol/l,其中筑6mg/l,铁3g/l,饥0.2g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=2. 0,反应陈化I小时后,体系抑=4. 0,过滤洗涂,得到218kg的红色石膏干滤饼,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为53. 68%、60. 82%和48. 34%。
[0046] 实施例4
[0047] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约5mol/l,其中筑18mg/l,铁4g/l,饥0.8g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入工业级碱式碳酸儀,至体系终点抑=1. 5。 反应陈化1小时后,体系抑=1. 6,过滤洗涂,得到352kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水 泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为93. 98%、95. 75%和92. 66%。 引实施例5
[0049] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约5mol/l,其中筑18mg/l,铁4g/l,饥0.8g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入工业级氧化儀,至体系终点抑=2. 3。反 应陈化1小时后,体系抑=2. 4,过滤洗涂,得到350kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水泥 或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为94. 26%、96. 02%和93. 54%。
[0050] 实施例6 阳〇5U 硫酸法铁白废液游离酸浓度约5mol/L,其中筑18mg/l,铁4g/l,饥0. 8g/L。先在 反应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气 揽拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入工业级氨氧化儀,至体系终点抑=2. 6。 反应陈化1小时后,体系抑=2. 9,过滤洗涂,得到34化g的白色石膏干滤饼,可用于制备水 泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为92. 21 %、93. 54%和91. 26%。 阳0巧实施例7 阳05引硫酸法铁白废液游离酸浓度约5mol/L,其中筑18mg/l,铁4g/l,饥0. 8g/L。先在 反应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空气 揽拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入水儀石粉,至体系终点抑=2. 6。反应 陈化1小时后,体系pH= 2. 9,过滤洗涂,得到355kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水泥或 石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为92. 17%、94. 22%和90. 57%。
[0054] 实施例8
[0055] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约6mol/L,其中筑30mg/l,铁6g/l,饥1. 5g/L。先在 反应蓋中加入铁白废液Im3,用皮带输送机缓慢输送加入大理石灰,边加边用气累空气揽拌 产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入工业级氧化儀,至体系终点抑=2. 3。反应 陈化1小时后,体系抑=2. 4,过滤洗涂,得到422kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水泥或 石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为93. 99%、94. 81 %和92. 35%。
[0056] 实施例9
[0057] 硫酸法铁白废液游离酸浓度约6mol/L,其中筑30mg/l,铁6g/l,饥1. 5g/L。先在反 应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级氧化巧,边加边用气累空气揽 拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入工业级氧化儀,至体系终点抑=2. 3。反 应陈化1小时后,体系抑=2. 6,过滤洗涂,得到422kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水泥 或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为90. 73%、91. 65%和87. 50%。 阳0郎]实施例10
[0059]硫酸法铁白废液游离酸浓度约6mol/L,其中筑30mg/l,铁6g/l,饥I. 5g/L。先在 反应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级氨氧化巧,边加边用气累空 气揽拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。再缓慢加入工业级氧化儀,至体系终点抑=2. 3。 反应陈化1小时后,体系抑=2. 8,过滤洗涂,得到425kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水 泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为87. 55%、88. 21 %和85. 75%。 W60] 实施例11
[0061]将实施例5中得到的过滤液保持溫度60°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氧 化巧,至体系抑=5. 5,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为99. 13%、98. 73%和97. 79% ;用6mol/L工业盐酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 96%、99. 98%和99. 97% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的6. 2倍左 右,对该溶液中的筑铁饥通过水解、萃取富集方法进行铁和饥的富集,并实现对筑提纯,筑 的纯度可W达到5NW上;对富铁残液采用氨氧化巧或氨氧化钢中和氧化沉淀法得到含铁 的红石膏。 阳0创实施例12
[0063]将实施例5中得到的过滤液保持溫度50°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氧 化巧,至体系抑=5. 5,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为96. 73%、98. 54%和96. 11% ;用3mol/L工业硫酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 99%、99. 99%和99. 99% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的6. 1倍左 右,对该溶液中的筑铁饥通过水解、萃取富集方法进行铁和饥的富集,并实现对筑提纯,筑 的纯度可W达到5NW上;对富铁残液采用氨氧化巧或氨氧化钢中和氧化沉淀法得到含铁 的红石膏。
[0064] 实施例13 阳0化]将实施例5中得到的过滤液保持溫度40°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氧 化巧,至体系抑=5. 5,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为93. 75%、96. 23%和93. 43% ;用6mol/L工业硝酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 97%、99. 98%和99. 96% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的5. 9倍左 右,对该溶液中的筑铁饥通过水解、萃取富集方法进行铁和饥的富集,并实现对筑提纯,筑 的纯度可W达到5NW上;对富铁残液采用氨氧化巧或氨氧化钢中和氧化沉淀法得到含铁 的红石膏。
[0066] 实施例14
[0067]将实施例5中得到的过滤液保持溫度25°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氧 化巧,至体系抑=5. 5,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为90. 32%、94. 66%和90. 62% ;用硫酸法铁白废酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 97%、99. 99%和99. 97% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的5. 7倍左 右。 W側实施例15
[0069] 将实施例5中得到的过滤液保持溫度60°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级碳 酸巧,至体系抑=5. 0,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为98. 88%、99. 16%和97. 80% ;用硫酸法铁白废酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 99%、99. 97%和99. 98% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的6. 2倍左 右。
[0070] 实施例16
[0071] 将实施例5中得到的过滤液保持溫度60°C,机械揽拌条件下,缓慢加入大理石 灰,至体系抑=5. 0,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液,其 中筑、铁、饥沉淀收率分别为99. 24%、98. 46%和96. 96% ;用硫酸法铁白废酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 98%、99. 96%和99. 99% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的6. 2倍左 -¾" O 阳〇巧实施例17
[0073] 将实施例5中得到的过滤液保持溫度60°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氨 氧化巧,至体系抑=7. 0,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残 液,其中筑、铁、饥沉淀收率分别为99. 08%、98. 53%和98. 75%;用硫酸法铁白废酸溶液 150L溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分 别为99. 99%、99. 97%和99. 98%;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的6. 2倍 左右。
[0074] 对比例2 阳0巧]硫酸法铁白废液游离酸浓度约5mol/l,其中筑18mg/l,铁4g/l,饥0. 8g/L。先在 反应蓋中加入铁白废液lm3,用皮带输送机缓慢输送加入工业级碳酸巧,边加边用气累空 气揽拌产生白色浆液,至体系抑=1. 0。反应陈化1小时后,体系抑=1. 2,过滤洗涂,得 到348kg的白色石膏干滤饼,可用于制备水泥或石膏板,筑、铁、饥在过滤液中收率分别为 94. 46%、96. 30%和 93. 87%。
[0076] 对比例3
[0077] 将对比例2中得到的过滤液保持溫度60°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氧 化巧,至体系抑=5. 5,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为99. 34%、99. 01%和98. 19%;用硫酸法铁白废酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 78. 16%、82. 96%和75. 25%;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的4. 9倍左 -¾"O 阳〇7引 对比例4
[0079]将对比例2中得到的过滤液保持溫度60°C,机械揽拌条件下,缓慢加入工业级氧 化儀,至体系抑=5. 5,产生混浊浆液,过滤得到含稀±稀有元素的富集滤饼和富铁残液, 其中筑、铁、饥沉淀收率分别为90. 17%、94. 43%和92. 32%;用硫酸法铁白废酸溶液15化 溶解所得的富集滤饼,得到含稀±稀有元素的富集液与酸解残渣,筑、铁、饥溶解率分别为 99. 97%、99. 99%和99. 97% ;预富集后溶液中的筑铁饥浓度分别提高为原来的5. 7倍左 O

Claims (6)

1. 一种从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方法,其特征在于,包 括如下步骤: (1) 采用含钙的碱性化合物调节硫酸法钛白废液pH到0. 5~1. 5,硫酸钙沉淀析出,形 成白色浆液; (2) 采用含镁的碱性或弱碱性化合物对浆液进行微调,使体系pH控制在1. 5~3. 0,过 滤洗涤,得到白色石膏滤饼和滤液,所述含镁的碱性或弱碱性化合物包括氧化镁、碳酸镁、 碳酸氢镁、碱式碳酸镁、氢氧化镁、水镁石粉中的至少一种; (3) 采用含钙的碱性化合物对步骤(2)生成的滤液进行调节,将pH控制在5. 5~7. 0, 反应温度为25~60°C,经沉淀过滤,形成富集稀土稀有元素钛、钪、钒的富集滤饼和富铁残 液; (4) 用酸性溶液溶解步骤(3)得到的富集滤饼,得到富集稀土稀有元素的富集液与酸 解残渣。 (5) 通过分步水解、萃取的方法对所述的步骤(4)得到的富集液中的钛、钒、钪进行提 纯。
2. 根据权利要求1所述的从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方 法,其特征在于,所述的硫酸法钛白废液中钛、钒与钪的含量分别为:钛3~6g/L,钒0. 2~ 1. 5g/L,坑 6 ~30mg/L。
3. 根据权利要求1所述的从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方 法,其特征在于,所述含钙的碱性化合物包括碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、大理石灰中的至少 一种。
4. 根据权利要求1所述的从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方 法,其特征在于,所述步骤(3)得到的富铁残液采用氢氧化钙或氢氧化钠进行中和至体系 pH为9~11,并通过氧化沉淀法得到含铁的红石膏。
5. 根据权利要求1所述的从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方 法,其特征在于,所述步骤(4)中使用的酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸或硫酸法钛白废液中 的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的从硫酸法钛白废液中富集稀土稀有元素和制备白石膏的方 法,其特征在于,所述步骤(5)具体包括以下步骤: 1) 将得到的富集稀土稀有元素的富集液进行水解除钛,过滤得到钛白原料和富集隹凡、 钪的除钛水解液; 2) 对步骤1)生成的富集钒、钪的除钛水解液进行萃取提钒、钪,得到富集钒、钪的负载 有机相和萃余液; 3) 将步骤2)得到的富集钒、钪的负载有机相,用稀硫酸反萃后,水解沉钒,再经灼烧得 到五氧化二钒; 4) 将步骤3)得到的反萃钒有机相用碱单级反萃,过滤后滤饼再用酸溶解,用草酸沉 钪,经800~KKKTC灼烧,得到纯度为95%的粗氧化钪; 5) 将步骤4)得到的粗氧化钪用盐酸溶解后,三级连续萃取获得高纯氧化钪,钪的纯度 达到5N以上。
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