鈦白廢酸的處理與綜合利用.pdf

1、鈦白粉是當今國內(nèi)外最重要的化工原料之一，目前我國鈦白粉廠近百家，年生產(chǎn)能力60萬噸，除錦州鈦白粉廠采用氯化法生產(chǎn)工藝外，其它均為硫酸法生產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計該生產(chǎn)工藝每生產(chǎn)1噸鈦白粉產(chǎn)生8～10噸20％左右的廢酸，則每年產(chǎn)生的廢酸就達480～600萬噸，對于如此大量的高濃度廢酸，國內(nèi)鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)大多采用石灰中和法簡單處理，有些企業(yè)甚至不經(jīng)過處理就直接排放，造成了嚴重的環(huán)境污染。 鈦白廢酸中除了硫酸含量較高外，還含有20mg/L左右的稀

2、土金屬Sc，具有回收價值，本文提出采用P204-TBP煤油體系萃取鈦白廢酸中的鈧，在相比O/A為1/30，有機相組成為25％P204+4％TBP+61％煤油的條件下，鈧的單級萃取率達92.2％；對負載有機相用2mol/LHCl洗滌除鐵、錳雜質(zhì)，2mol/LNaOH加1.5mol/LNaCl反萃，單級反萃率達97％，反萃液經(jīng)調(diào)pH為1后，加熱水解除鈦，最后，用相同百分組成的有機相二次萃取進一步除雜，可使Sc/Ti比由原廢酸中的1/136富

3、集到20/1，反萃液再經(jīng)二次草酸沉淀提純，最終可得純度高達99.92％以上的Sc2O3，與現(xiàn)有工藝相比，提高了反萃效率，增加了鈧的富集比，省去了原洗鈦步驟，降低了操作費用。 本文提出了采用溶劑萃取與蒸發(fā)濃縮技術(shù)相結(jié)合的方法綜合利用鈦白廢酸，結(jié)果表明：通過向鈦白廢酸中加入鹽酸，空氣氧化Fe2+為Fe3+，用2.53mol/LTBP-煤油體系選擇性地萃取三氯化鐵，蒸餾水反萃，經(jīng)連續(xù)5級逆流萃取、反萃，可得純度高達99.88％，總產(chǎn)

4、率達99.4％的FeCl3產(chǎn)品，萃余液經(jīng)一次性蒸發(fā)濃縮，得到濃度80％以上的硫酸，再與濃度為98％原料硫酸按體積比1/1混合，即可達到鈦礦酸解工段的使用要求，達到了對廢酸回收利用。 因反萃所得三氯化鐵溶液純度高達99.8％，可用來生產(chǎn)高純氧化鐵黃，鐵紅顏料，因而，本文研究了以三氯化鐵為原料生產(chǎn)氧化鐵黃，并得到了最佳生產(chǎn)條件：鐵黃晶種的加入量應(yīng)大于40g/L，控制pH值在3.5～4.5之間，三氯化鐵滴加濃度應(yīng)小于1mol/L，滴

5、加速度v(L/min)應(yīng)小于V/5c(其中，V-反應(yīng)器的有效容積，L，c-三氯化鐵溶液的含鐵量，g/L)，氨水滴加濃度為3mol/L，滴加速度以控制反應(yīng)液pH在3.5～4.5之間來定，攪拌速度150～200r/min，反應(yīng)溫度30℃。在此條件下制得的氧化鐵黃經(jīng)720～780℃的高溫煅燒1小時，得到色相純正、純度高達99.67％的氧化鐵紅，達到了電子工業(yè)部軟磁鐵氧體用氧化鐵行業(yè)一級標準(99.2％)，可作為生產(chǎn)磁性材料的原料或作為高檔鐵紅