CN106591581A - 一种钛白废水再生钪的纯化方法 - Google Patents

一种钛白废水再生钪的纯化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106591581A
CN106591581A CN201610974846.4A CN201610974846A CN106591581A CN 106591581 A CN106591581 A CN 106591581A CN 201610974846 A CN201610974846 A CN 201610974846A CN 106591581 A CN106591581 A CN 106591581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
scandium
extraction
oxalic acid
titanium dioxide
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610974846.4A
Other languages
English (en)
Inventor
胡振光
胡谷华
黄华勇
张亮玖
韦世强
谭海翔
彭新林
卢阶主
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Aluminum Guangxi Nonferrous Rare Earth Development Co Ltd
Original Assignee
China Aluminum Guangxi Nonferrous Rare Earth Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Aluminum Guangxi Nonferrous Rare Earth Development Co Ltd filed Critical China Aluminum Guangxi Nonferrous Rare Earth Development Co Ltd
Priority to CN201610974846.4A priority Critical patent/CN106591581A/zh
Publication of CN106591581A publication Critical patent/CN106591581A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals

Abstract

本发明公开一种钛白废水再生钪的纯化方法，首先将钛白废水再生钪滤饼重新酸溶，经复盐沉淀、重结晶、草酸沉淀提纯，灼烧后得到相对纯度＞99.99%、绝对纯度＞99.9%的氧化钪产品。本发明将钛白废水再生钪中的钛、钒、锆杂质含量降低到小于0.01%，极大地提高了钪产品的纯度，增加了钪产品的使用价值，且本发明使用的有机相、碱液、酸液可回收循环利用，降低了化工原料消耗和污染物排放，减少生产成本。

Description

一种钛白废水再生钪的纯化方法
技术领域
本发明涉及一种稀土资源回收利用技术，具体涉及一种钛白废水再生钪的纯化方法。
背景技术
稀土元素钪（Sc）是重要的战略资源，金属钪在自然界基本没有独立的矿床存在，几乎都是伴生矿。钪可以广泛应用在强激光晶体、电子、金属合金、电池、照明等行业。近年来，美日等国突破了钪锆氧化物电解质在固体氧化物燃料电池（SOFC）中应用技术，推动了对钪及钪锆粉体的需求。
硫酸法生产钛白粉会产生大量的酸性废水，据统计，每生产1t钛白粉可产生废水40～60 t，钛白废水得不到妥善处理，既造成了环境污染，又要支付巨额的排污费用。钛白废水中含有Sc2O3，V2O5，TiO2，H2SO4，Fe 等多种成分，对钛白废水中的钪进行回收，同时除去其他杂质，对实现钪资源的有效利用具有现实的意义。
从钛白废水中萃取回收的氧化钪纯度比较低，一般为30-40%，含有钛、钒、锆等杂元素，限制了钪的使用价值。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种钛白废水再生钪的纯化方法来解决上述问题。
本发明的基本方法是这样实现的：一种钛白废水再生钪的纯化方法，包括以下步骤：
（1）萃取提钪：将从钛白废水中富集的粗钪滤饼用盐酸溶解，除去不溶解的TiO2和ZrO2杂质，配制成氯化钪溶液，用P204-TBP-煤油-盐酸组成的萃取体系对氯化钪溶液进行萃取，萃取体系中按体积比P204:TBP:煤油=15-20%:5%:75-80%，相比O:A=15-25:1，随着P204浓度的增加，单级萃取率递增，分相时间不断增加，当P204浓度为10%时，单级萃取率75.2%，当P204浓度达到15%之后，单级萃取率基本达到最大，大于98%，而P204浓度大于25%时出现了三相物，严重影响分相效果，因此P204浓度取15~20%，随着相比O:A的增加，单级萃取率递增，分相时间不断减少，当O:A=10:1时，单级萃取率78.6%，分相时间10 min，当O:A达到15:1之后，单级萃取率达到98%以上，分相时间4 min，而O:A达到25:1之后，单级萃取率及分相时间基本不变，因此相比取值O:A=15-25:1；
（2）钪反萃：将步骤（1）所得负载有机相与10%的NaOH溶液按相比O:A=1:1混合，60~70℃下进行反萃，钪反萃沉淀结束后抽滤得到滤饼，反萃分相时间随温度的升高而减少，当温度达到60℃后分相时间减少幅度明显降低，达到70℃后基本不变，60℃为4 min，70℃时为3min，考虑到温度越高，有机的挥发损失越大，所以反萃温度选择在60~70℃之间；
（3）草酸沉淀：将步骤（3）所得滤饼用精制盐酸重新溶解，调节pH为2.0~3.0，以草酸与Sc2O3质量比为2.75-3.2:1的量加入精制草酸进行沉淀，得到草酸钪沉淀，当pH值在2.0~3.0之间时，钪收率均大于99%，当pH值不在2.0~3.0范围时，钪收率均小于99%，Sc2O3收率随草酸与 Sc2O3比值增大而增大，当比值为2.5:1时，Sc2O3收率为95.5%，当比值为2.75-3.2:1，Sc2O3收率大于98.5%，当比值继续增大时，收率没有明显的增长，由此选择精制草酸用量为草酸:Sc2O3=2.75-3.2:1；
（4）煅烧：将草酸钪沉淀在800-900℃下煅烧1-2 h，得到相对纯度＞99.99%、绝对纯度＞99.9%的氧化钪产品。
优选的，步骤（1）中，所述氯化钪溶液中ScCl3浓度为1.0 mol/L。
优选的，步骤（1）中，所述氯化钪溶液中H+=1.0 mol/L。
优选的，步骤（1）中，步骤（1）中，所述萃取的时间为3-5 min。
优选的，步骤（2）中，所述反萃的时间为3-4 min。
本发明的有益效果是：
（1）将钛白废水再生钪中钪浓度从30-40%提高到钪相对纯度＞99.99%、绝对纯度＞99.9%的氧化钪产品，钛、钒、锆杂质含量均小于0.01%，极大地提高了钪产品的纯度，增加了钪产品的使用价值。
（2）有机相、碱液、酸液可回收循环利用，降低了化工原料消耗和污染物排放，减少生产成本。
（3）工艺简单、操作方便，生产成本低，适合于大规模钛白废水再生钪的纯化生产。
具体实施方式
以下结合实施例描述本发明，以下实施例以发明最优效果进行解释说明。
实施例1：
（1）萃取提钪：将从钛白废水中富集的粗钪滤饼用盐酸溶解，除去不溶解的TiO2和ZrO2杂质，配制成ScCl3浓度为1.0 mol/L、H+=1.0 mol/L的氯化钪溶液，氯化钪溶液中金属氧化物质量比为：Sc2O3 :TiO2 :V2O5 :ZrO2=94.73:4.54:0.32:0.41，用P204-TBP-煤油-盐酸组成的萃取体系对氯化钪溶液进行萃取3 min，萃取体系中按体积比P204:TBP:煤油=15%:5%:80%，相比O:A=20:1，钪萃取率为99.5%；
（2）钪反萃：将步骤（1）所得负载有机相与10%的NaOH溶液按相比O:A=1:1混合， 70℃下进行反萃3 min，钪反萃沉淀结束后抽滤得到滤饼，钪反萃滤饼中Sc2O3纯度为99.8%；
（3）草酸沉淀：将步骤（3）所得滤饼用精制盐酸重新溶解，调节pH为2.0，以草酸与Sc2O3质量比为3:1的量加入精制草酸进行沉淀，得到草酸钪沉淀，Sc2O3收率为99.3%；
（4）煅烧：将草酸钪沉淀在800℃下煅烧2 h，得到相对纯度99.9975%、绝对纯度99.94%的氧化钪产品。
实施例2：
（1）萃取提钪：将从钛白废水中富集的粗钪滤饼用盐酸溶解，除去不溶解的TiO2和ZrO2杂质，配制成ScCl3浓度为1.0 mol/L、H+=1.0 mol/L的氯化钪溶液，氯化钪溶液中金属氧化物质量比为：Sc2O3 :TiO2 :V2O5 :ZrO2=94.68:4.62:0.28:0.42，用P204-TBP-煤油-盐酸组成的萃取体系对氯化钪溶液进行萃取5 min，萃取体系中按体积比P204:TBP:煤油=20%:5%:75%，相比O:A=15:1，钪萃取率为99.3%；
（2）钪反萃：将步骤（1）所得负载有机相与10%的NaOH溶液按相比O:A=1:1混合， 60℃下进行反萃4 min，钪反萃沉淀结束后抽滤得到滤饼，钪反萃滤饼中Sc2O3纯度为99.7%；
（3）草酸沉淀：将步骤（3）所得滤饼用精制盐酸重新溶解，调节pH为3.0，以草酸与Sc2O3质量比为2.75:1的量加入精制草酸进行沉淀，得到草酸钪沉淀，Sc2O3收率为99.2%；
（4）煅烧：将草酸钪沉淀在850℃下煅烧1.5 h，得到相对纯度99.9968%、绝对纯度99.93%的氧化钪产品。
实施例3：
（1）萃取提钪：将从钛白废水中富集的粗钪滤饼用盐酸溶解，除去不溶解的TiO2和ZrO2杂质，配制成ScCl3浓度为1.0 mol/L、H+=1.0 mol/L的氯化钪溶液，氯化钪溶液中金属氧化物质量比为：Sc2O3 :TiO2 :V2O5 :ZrO2=94.70:4.66:0.28:0.36，用P204-TBP-煤油-盐酸组成的萃取体系对氯化钪溶液进行萃取4 min，萃取体系中按体积比P204:TBP:煤油=15%:5%:80%，相比O:A=25:1，钪萃取率为99.0%；
（2）钪反萃：将步骤（1）所得负载有机相与10%的NaOH溶液按相比O:A=1:1混合， 65℃下进行反萃4 min，钪反萃沉淀结束后抽滤得到滤饼，钪反萃滤饼中Sc2O3纯度为99.5%；
（3）草酸沉淀：将步骤（3）所得滤饼用精制盐酸重新溶解，调节pH为2.5，以草酸与Sc2O3质量比为3.2:1的量加入精制草酸进行沉淀，得到草酸钪沉淀，Sc2O3收率为99.0%；
（4）煅烧：将草酸钪沉淀在900℃下煅烧1 h，得到相对纯度99.9945%、绝对纯度99.91%的氧化钪产品。

Claims (5)

1.一种钛白废水再生钪的纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）萃取提钪：将从钛白废水中富集的粗钪滤饼用盐酸溶解，除去不溶解的TiO2和ZrO2杂质，配制成氯化钪溶液，用P204-TBP-煤油-盐酸组成的萃取体系对氯化钪溶液进行萃取，萃取体系中按体积比P204:TBP:煤油=15-20%:5%:75-80%，相比O:A=15-25:1；
（2）钪反萃：将步骤（1）所得负载有机相与10%的NaOH溶液按相比O:A=1:1混合，60~70℃下进行反萃，钪反萃沉淀结束后抽滤得到滤饼；
（3）草酸沉淀：将步骤（3）所得滤饼用精制盐酸重新溶解，调节pH为2.0~3.0，以草酸与Sc2O3质量比为2.75-3.2:1的量加入精制草酸进行沉淀，得到草酸钪沉淀；
（4）煅烧：将草酸钪沉淀在800-900℃下煅烧1-2 h，得到相对纯度＞99.99%、绝对纯度＞99.9%的氧化钪产品。
2.根据权利要求1所述的钛白废水再生钪的纯化方法，其特征在于， 步骤（1）中，所述氯化钪溶液中ScCl3浓度为1.0 mol/L。
3.根据权利要求2所述的钛白废水再生钪的纯化方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氯化钪溶液中H+=1.0 mol/L。
4.根据权利要求3所述的钛白废水再生钪的纯化方法，其特征在于，步骤（1）中，步骤（1）中，所述萃取的时间为3-5 min。
5.根据权利要求1所述的钛白废水再生钪的纯化方法，其特征在于，步骤（2）中，所述反萃的时间为3-4 min。
CN201610974846.4A 2016-11-07 2016-11-07 一种钛白废水再生钪的纯化方法 Pending CN106591581A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610974846.4A CN106591581A (zh) 2016-11-07 2016-11-07 一种钛白废水再生钪的纯化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610974846.4A CN106591581A (zh) 2016-11-07 2016-11-07 一种钛白废水再生钪的纯化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106591581A true CN106591581A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58589785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610974846.4A Pending CN106591581A (zh) 2016-11-07 2016-11-07 一种钛白废水再生钪的纯化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106591581A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110983044A (zh) * 2019-09-03 2020-04-10 河南荣佳钪钒科技有限公司 一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127641A (zh) * 2010-07-20 2011-07-20 湖南稀土技术开发有限公司 钛白废水中钪钛的回收方法
CN102690962A (zh) * 2012-06-18 2012-09-26 湖南宝盈新材料有限公司 钛白生产废酸水中钪的回收方法
CN102703709A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 湖南东方钪业股份有限公司 钛白废水中钪钛的回收方法
CN103060581A (zh) * 2013-01-11 2013-04-24 湖南宝盈新材料有限公司 钛白生产废酸中钪的萃取回收方法
CN103194609A (zh) * 2013-04-23 2013-07-10 桃江瑞龙金属新材料有限责任公司 以钛白废酸水提取的粗钪为原料制备氧化钪的方法
CN103614560A (zh) * 2013-11-25 2014-03-05 四川有色金砂选矿药剂有限公司 一种钛白废酸中回收钪的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127641A (zh) * 2010-07-20 2011-07-20 湖南稀土技术开发有限公司 钛白废水中钪钛的回收方法
CN102690962A (zh) * 2012-06-18 2012-09-26 湖南宝盈新材料有限公司 钛白生产废酸水中钪的回收方法
CN102703709A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 湖南东方钪业股份有限公司 钛白废水中钪钛的回收方法
CN103060581A (zh) * 2013-01-11 2013-04-24 湖南宝盈新材料有限公司 钛白生产废酸中钪的萃取回收方法
CN103194609A (zh) * 2013-04-23 2013-07-10 桃江瑞龙金属新材料有限责任公司 以钛白废酸水提取的粗钪为原料制备氧化钪的方法
CN103614560A (zh) * 2013-11-25 2014-03-05 四川有色金砂选矿药剂有限公司 一种钛白废酸中回收钪的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
易洪潮: "《无机及分析化学（第2版）》", 31 August 2015 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110983044A (zh) * 2019-09-03 2020-04-10 河南荣佳钪钒科技有限公司 一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法
CN110983044B (zh) * 2019-09-03 2021-07-30 河南荣佳钪钒科技有限公司 一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106396227B (zh) 液相化学法制备氧化石墨烯所产生废酸的资源化方法
CN101760651B (zh) 一种石煤酸浸提钒工艺
CN104229898B (zh) 一种利用废旧锌锰电池为原料制备高纯硫酸锰和硫酸锌的方法
CN104118893B (zh) 一种利用钛白废酸生产工业级硫酸镁方法
CN105836767B (zh) 一种利用含锂废液制备无水氯化锂的方法
US11021773B2 (en) Production of scandium-containing concentrate and further extraction of high-purity scandium oxide from the same
EP4335823A1 (en) Manganese sulfate purification and crystallization method
CN102424914A (zh) 一种石煤提钒铝、钾综合回收方法
CN102690962A (zh) 钛白生产废酸水中钪的回收方法
CN107739040A (zh) 含锂废料生产高纯度碳酸锂的生产工艺
CN103771526A (zh) 一种以工业硫酸锰为原料制备高纯硫酸锰的方法
CN106276820A (zh) 一种以粗碲粉为原料生产高纯碲的工艺
CN103482680A (zh) 一种由次氧化锌生产纳米氧化锌的工艺
CN108300875B (zh) 一种富氧选择性浸出钛精矿制备高纯度TiO2的方法
CN105217582A (zh) 一种钛白废酸膜处理的方法
CN109607623B (zh) 钛白废酸的简化利用工艺
CN112429780B (zh) 一种氯化法钛白废酸分段萃取回收有价元素的方法
CN106591581A (zh) 一种钛白废水再生钪的纯化方法
CN103122411A (zh) 一种无钠型四氧化三锰生产母液循环综合利用的方法
CN102925899A (zh) 一种精制氯化铜蚀刻废液的方法
CN112357967A (zh) 一种钛白粉副产物高纯度硫酸亚铁提纯工艺
CN102051481A (zh) 盐酸溶盐体系中钙镁分离的方法
CN106636684B (zh) 一种从钛白废水中富集钪的方法
CN104630489A (zh) 从氯氧化锆母液中回收氧化钪的方法
CN108754179B (zh) 一种氧化预处理含锌二次物料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170426