CN1460644A - 一种改进一酸一碱生产氧氯化锆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于对氧氯化锆一酸(盐酸)一碱法生产工艺的改进,尤其涉及回收合格的氧氯化锆,显著降低酸消耗,达到无废液排放的清洁生产工艺,其特征是浓缩结晶后余酸经蒸发浓缩,冷却自然结晶分离回收氧氯化锆,以及将回收后余酸陈发浓缩,冷凝回收盐酸。在回收处理工艺过程中,还可根据其硅、钠杂质含量进行除硅、钠处理。通过对再处理,从而达到废酸液的零排放清洁生产,而且可以回收大量氧氯化锆成品,使一酸一碱法生产氧氯化锆,盐酸单耗仅需1吨左右,氧氯化锆回收率达90-92%左右,生产成本降低约8-10%左右。
Description
技术领域
本发明涉及氧氯化锆一酸(盐酸)一碱法生产工艺,尤其是关于对生产过程中产生废酸的再利用,回收合格的氧氯化锆及显著降低酸消耗,达到无废液排放的清洁生产工艺。
背景技术
锆英砂一酸(盐酸)一碱生产氧氯化锆工艺,如中国专利87100207所述,在酸化、成品除铁中,耗用较大量的盐酸,通常吨氧氯化锆产品需使用盐酸约2.2吨左右。大的酸用量使得在结晶析出氧氯化锆后产生大量余酸,一般每生产一吨氧氯化锆约产生2吨左右余酸,而且余酸中还含有较高量的氧氯化锆,高时可达48g/l左右。为有效回收余酸中氧氯化锆,提高氧氯化锆生产得率,降低盐酸单耗,减少废酸排放,通常工艺是将余酸返回至酸化循环利用。虽然余酸返回酸化循环回用,可回收氧氯化锆,提高氧氯化锆的生产得率,还降低了盐酸单耗,使盐酸单耗降为1.6吨左右,并减少了废酸排放,降低了生产成本。然而余酸的多次循环回用,锆原料中各种杂质积留在余酸中,得不到分离去除,会驻留在氧氯化锆产品中,使氧氯化锆产品增加了不应有的杂质,造成产品质量下降。为降低产品中杂质含量,通常余酸经多次循环后不再继续回用,由此不仅产生了一定量废酸排放,而且仍然会造成部分氧氯化锆浪费,盐酸单耗也仍然偏高。因此,现有一酸一碱法生产氧氯化锆,不仅盐酸耗量仍然较大,氧氯化锆得率不高,一般仅80-87%左右,生产成本相对仍较高;而且还会造成废酸液排放,污染环境。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足,提供一种既能有效回收余酸中氧氯化锆,提高氧氯化锆生产得率,又能确保回收产品品质的一酸一碱生产氧氯化锆工艺。
本发明的另一目的还在于提供一种可进一步降低盐酸单耗,彻底革除废酸排放,降低生产成本的一酸一碱生产氧氯化锆工艺。
本发明第一目的实现,主要改进是在浓缩结晶提取氧氯化锆产品后,将余酸通过蒸发浓缩,冷却结晶分离,回收氧氯化锆结晶。具体说,本发明一酸一碱生产氧氯化锆工艺,包括碱溶、水洗转型、酸化、浓缩结晶,酸浸除铁,其特征在于浓缩结晶后余酸经蒸发浓缩,冷却自然结晶分离回收氧氯化锆。
本发明余酸蒸发浓缩,尤以使余酸蒸发浓缩至酸液当量浓度在6N以上,和/或锆含量在100g/l以上,这样更有利于余酸中氧氯化锆的结晶及提高氧氯化锆结晶物的含量。为提高回收氧氯化锆纯度,有效降低回收氧氯化锆中硅含量,视酸液回用情况,浓缩液可先经过滤除硅,再自然结晶。
视结晶物中的钠盐含量,还可再将余酸中回收的结晶物用3-4N酸溶解,使钠盐结晶分离,再将分离钠盐后的酸溶液如前蒸发浓缩,冷却自然结晶回收氧氯化锆。酸溶析钠中,盐酸浓度过低如小于3N,会使伴生在结晶物中钠盐同时溶解,钠盐得不到有效完全分离,造成产品钠含量增高;盐酸浓度过高如大于4N,会造成锆饱不易溶解,造成部分锆与钠盐同时结晶析出,使锆损失浪费。
本发明第二目的实现,是将各结晶回收氧氯化锆后的酸液经蒸发、冷凝回收盐酸,余渣另行处理,从而达到无废酸排放的清洁生产。
本发明由于采用在浓缩结晶分离提取氧氯化锆后,将余酸进行蒸发浓缩,冷却自然结晶回收氧氯化锆,及将回收氧氯化锆后的余酸再行蒸发、冷凝回收盐酸工艺,不仅有效回收了余酸中氧氯化锆,使氧氯化锆得率由原来的80-87%,提高到90-93%左右,而且可使余酸中杂质经处理得以分离,从而降低了回收氧氯化锆杂质含量,确保了回收产品品质,可达到与正常提取工艺获得产品具有相同品质。并且余酸的进一步处理,还使余酸中有用酸得到分离回用,使酸液可不带杂质得到完全循环回用,回收酸完全可以用于酸溶结晶,不需添加新酸,真正降低了盐酸单耗,使每吨氧氯化锆盐酸单耗仅为1吨左右,不仅实现了整个生产工艺无废酸液产生的废液零排放,有效保护了环境,使之达到无废酸液产生的清洁生产,而且还省略了废酸液处理成本,综合生产成本较原返回式工艺可降低8-10%左右,经济效益和社会效益显著。本发明回收处理工艺与正常生产中部分工艺相同,因此可以充分利用原有设备,基本可以做到不增加或少增加新设备。
以下结合二个非限定性实施例描述,进一步说明本发明工艺。
附图说明
图1为第一实施例工艺流程图。
图2为第二实施例工艺流程图。
具体实施方式
实施例1:参见图1,锆英砂经碱溶,水洗除硅,转型除钠,盐酸酸化,浓缩结晶分离氧氯化锆,分离产品经酸浸除铁,得纯净氧氯化锆。将浓缩结晶分离产品后的余酸,进行蒸发浓缩至盐酸当量浓度在6N以上和锆含量在100g/l以上,冷却自然结晶抽滤排出酸液,得回收氧氯化锆,回收品经酸浸除铁,得纯净氧氯化锆。本实施方式将1.8万升余酸,经处理可回收氧氯化锆成品约1.325吨。
实施例2:参见图2,如实施例1,如余酸中硅及钠盐含量较高,可先将蒸发浓缩液过滤除硅,再冷却自然结晶分离结晶物,再将分离的结晶物放在抽滤槽中抽滤排出余酸后,然后用回收冷凝酸和/或工业盐酸拼成当量浓度为3-4N的盐酸充分溶解结晶物,抽滤排出酸液,分离出结晶的钠盐。再将抽滤酸液移入浓缩锅内如前蒸发浓缩、冷却自然结晶,分离回收氧氯化锆。
实施例3:如前述,将回收氧氯化锆后的废酸经蒸发浓缩,冷凝蒸出物得回收盐酸,余渣另行处理,从而达到无废酸液产生的清洁生产,回收酸因除去杂质可返回循环利用。
Claims (6)
1、一种一酸一碱生产氧氯化锆工艺,包括碱溶、水洗转型、酸化、浓缩结晶,酸浸除铁,其特征在于浓缩结晶后余酸经蒸发浓缩,冷却自然结晶分离回收氧氯化锆。
2、根据权利要求1所述一酸一碱生产氧氯化锆工艺,其特征在于所说蒸发浓缩至盐酸当量浓度在6N以上,冷却自然结晶。
3、根据权利要求1所述一酸一碱生产氧氯化锆工艺,其特征在于所说蒸发浓缩至锆含量在100g/l以上,冷却自然结晶。
4、根据权利要求1、2或3所述一酸一碱生产氧氯化锆工艺,其特征在于所说蒸发浓缩结束后,先经过滤除硅,再冷却自然结晶。
5、根据权利要求4所述一酸一碱生产氧氯化锆工艺,其特征在于所说结晶分离氧氯化锆,经3-4N酸溶,分离结晶钠盐,再将除钠后的酸溶液再次蒸发浓缩,冷却自然结晶回收氧氯化锆。
6、根据权利要求1或4所述一酸一碱生产氧氯化锆工艺,其特征在于所说回收结晶物后废酸,经浓缩蒸发,冷凝回收盐酸。
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