[发明专利]一种提取瓦斯灰中钪的工艺

说明书

技术领域

本发明属固体废物资源综合利用领域，具体涉及一种采用湿法工艺流程，工艺提出了一种综合回收瓦斯灰中稀土金属钪的新工艺，该工艺用废酸处理瓦斯灰，经两次浸出、一次中和沉淀，可将瓦斯灰中的钪、锌等分离提取出来，通过以废制废实现了瓦斯灰和废酸的资源综合利用。

背景技术

高炉瓦斯灰是高炉炼铁产生的排泄物。在高炉冶炼过程中，铁矿原料所含的锌、铝、铅等轻质杂质在高温条件下被还原并形成蒸汽，与矿石、焦炭、熔剂等粉尘微粒一并随高炉煤气排出，后经湿式或干式除尘系统捕着去除，形成瓦斯灰或瓦斯泥，是钢铁企业主要固体排放物之一，全国年产瓦斯灰近200万吨。其处理方法有四种：外排堆放、填埋、直接利用返回到烧结工艺、综合利用提取有价元素。本工艺也属资源综合利用的一种。当酸液中含有大量杂质金属，或者酸液中含酸较高时，不利于回收其中的有价金属。对此，利用高炉瓦斯灰的碱和废酸含酸的特性，提出一种利用钛白废酸处理高炉瓦斯灰综合回收有价金属钪的新工艺具有重要价值。

发明内容

本发明的目是提出一种用工业废酸处理含钪瓦斯灰回收中钪的工艺。

本发明的目的是这样实现的：

1）用废酸常压浸出瓦斯灰，过滤后得滤渣和滤液，滤渣可返回常压浸出工序，滤液进入中和沉淀工序，为了便于区分，此处常压酸浸记为常压酸浸Ⅰ；

2）上步骤所得滤液用瓦斯灰用还原剂进行处理后进入下一步工艺；

3）经还原后的滤液用瓦斯灰进行中和沉淀，过滤后得中和沉淀渣和滤液，滤液经处理后可用电积回收锌，中和沉淀渣进入下一步工序；

4）上步骤所得中和沉淀渣用废酸进行浸出，过滤后得滤渣和滤液，滤渣主要含铁、炭、钛、钙、硅等物质，可以返回高炉炼铁，滤液进下一步工序。此常压浸出过程记为常压浸出Ⅱ；

5）上步骤所得滤液用萃取剂进行萃取，再用酸进行反萃，最后用草酸沉淀含钪反萃液得到草酸钪产品。

本发明通过废酸对瓦斯灰进行处理，即对废物进行了利用，又回收了高价值元素，具有很强的经济价值，同时该工艺条件容易实现，不仅富集回收了钪，还有利于回收瓦斯灰中的锌、铁等金属，实现高炉瓦斯灰的资源综合利用。本发明的处理方法简单，成效明显，具有极大的推广意义。

附图说明：

图1 本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型作进一步的说明，但不得以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本发明包括以下步骤：

1）用废酸常压浸出瓦斯灰，过滤后得滤渣和滤液，滤渣可返回常压浸出工序，滤液进入中和沉淀工序，为了便于区分，此处常压酸浸记为常压酸浸Ⅰ；

2）上步骤所得滤液用瓦斯灰用还原剂进行处理后进入下一步工艺；

3）经还原后的滤液用瓦斯灰进行中和沉淀，过滤后得中和沉淀渣和滤液，滤液经处理后可用电积回收锌，中和沉淀渣进入下一步工序；

4）上步骤所得中和沉淀渣用废酸进行浸出，过滤后得滤渣和滤液，滤渣主要含铁、炭、钛、钙、硅等物质，可以返回高炉炼铁，滤液进下一步工序。此常压浸出过程记为常压浸出Ⅱ；

5）上步骤所得滤液用萃取剂进行萃取，再用酸进行反萃，最后用草酸沉淀含钪反萃液得到草酸钪产品。

浸出所用的废酸可为硫酸、硝酸、盐酸，酸浓度为100~300g/L，浸出温度为常温~90℃，浸出时间30~300min，液固质量比1.5:1~8:1；

所用的还原剂可为硫化锌精矿或黄铁矿，还原剂用量为1~20g/L，还原温度为常温~90℃，还原时间为10min~240min；

所用的沉淀剂为瓦斯灰，沉淀剂用量为10~100g/L，中和温度为常温~90℃，中和时间30~120min；

常压酸浸所用的废酸可为硫酸、硝酸、盐酸，酸浓度为100~300g/L，浸出温度为常温~90℃，浸出时间30~300min，液固比1.5:1~8:1；

萃取剂为P204、P507或TPB，稀释剂为煤油或溶剂油，萃取剂浓度为5%~40%，萃取相比O/A为1:3~1:8，萃取级数为1~7级，萃取时间为1~7min，常温萃取；反萃时反萃剂为盐酸、硫酸，浓度为0.5~2mol/L，反萃取相比O/A为3:1~8:1，反萃时间为1~7min，反萃级数为1~7级，常温反萃；反萃液用草酸沉淀得到草酸钪。

实施例