鈦白廢酸的處理與綜合利用.pdf

1、鈦白粉是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最重要的化工原料之一，目前我國(guó)鈦白粉廠近百家，年生產(chǎn)能力60萬(wàn)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(jì)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(dá)480～600萬(wàn)噸，對(duì)于如此大量的高濃度廢酸，國(guó)內(nèi)鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)大多采用石灰中和法簡(jiǎn)單處理，有些企業(yè)甚至不經(jīng)過(guò)處理就直接排放，造成了嚴(yán)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(jià)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(jī)相組成為25％P204+4％TBP+61％煤油的條件下，鈧的單級(jí)萃取率達(dá)92.2％；對(duì)負(fù)載有機(jī)相用2mol/LHCl洗滌除鐵、錳雜質(zhì)，2mol/LNaOH加1.5mol/LNaCl反萃，單級(jí)反萃率達(dá)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(jī)相二次萃取進(jìn)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(dá)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(fèi)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(guò)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(jí)逆流萃取、反萃，可得純度高達(dá)99.88％，總產(chǎn)

4、率達(dá)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(dá)到鈦礦酸解工段的使用要求，達(dá)到了對(duì)廢酸回收利用。 因反萃所得三氯化鐵溶液純度高達(dá)99.8％，可用來(lái)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(lái)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(shí)，得到色相純正、純度高達(dá)99.67％的氧化鐵紅，達(dá)到了電子工業(yè)部軟磁鐵氧體用氧化鐵行業(yè)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(99.2％)，可作為生產(chǎn)磁性材料的原料或作為高檔鐵紅