[发明专利]一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法

说明书

本发明公开一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法，步骤为S1、调节氯化法钛白废酸PH值，压滤得到氯化法钛白废酸萃取料液及钛锆富集物；S2、用皂化后的复合萃取剂与氯化法钛白废酸萃取料液进行离心逆流接触萃取，在低酸下将氯化法钛白废酸萃取料液中的钪钒同时萃取到有机相中；得到萃余液和富钪钒有机相；S3、以酸液加氧化剂为反钒液，以多级离心逆流接触的方式进行反萃钒，从富钪钒有机相中将钒反萃到水相中，得到含钒溶液和富钪有机相。S4、含钒液经水解得到红钒。S5、以碱液为反钪液，从富钪有机相中将钪反萃下来，得到余碱液与空白有机相及钪富集物，进一步提纯可得到99%Sc₂O₃。

技术领域

本发明涉及工业废水中有价元素回收技术领域，具体地说涉及一种从氯化法钛白废水中同时回收钪钒的方法。

背景技术

钒和钪都是一种重要的战略资源。钒是钢最好的变质剂，五氧化二钒主要用于冶炼钒铁并广泛应用于冶金、化工、航空航天、原子能和钒电池领域；钪目前最重要的用途是新能源材料，如固体燃料电池中氧化钪稳定氧化锆电解质陶瓷材料、核能屏蔽材料和太阳能蓄电池材料。钪用于制造钪钠灯等新型电光源材料、镓钪GSGG激光材料和中子过滤器材料，也是铝合金最好的变质剂。

钒的提取原料主要是石煤钒矿磁铁矿炼钢产生的钒渣，主流工艺有钠法焙烧碱浸沉钒，也有酸浸萃取工艺。其中酸浸萃取钒中使用硫酸溶解，萃取剂多采用P204、P507、N235，在低酸PH＝2～2.5范围萃取钒。

钛白粉是重要的化工原料，在国民经济中占有重要的地位。氯化法生产钛白粉工艺主要是沸腾氯化法和熔盐氯化法，在沸腾方法中，每生产一吨钛白粉要产生0.4～0.6m³废盐酸溶液(其中盐酸1～2mol/L；铁50～75g/L；钪0.06～ 0.2g/L；钒1～2g/L；镍0.2～0.5g/L；钛0.3～1g/L；锆0.2～1g/L；锰10～ 20g/L；铝8～15g/L；铬0.3～0.8g/L；镁3～8g/L)。这种废盐酸通常先经过石灰乳中和处理，产生大量的渣相，不仅造成了大量的资源浪费，而且严重污染环境。

氯化法钛白粉生产产生的废盐酸介质中主要以多种金属离子形式存在，成分复杂，离子浓度高，料液不同于石煤矿提钒，萃取易乳化，废酸除大量的铁锰铝外还含有钒钪钛锆镍等有价元素，需要考虑综合回收。一般萃钪在高酸度1-2mol/l；萃钒在PH＝2～2.5，采用硫酸体系萃钪或萃钒。盐酸体系下萃取由于比重小分相慢，目前很少厂家采用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法，在低酸度下，采用复合萃取剂同时萃取钒钪，将废盐酸中钪钒高效富集，再分步洗涤，反萃钒，反萃钪，再经精制纯化，可获得V₂O₅99％、 Sc₂O₃99％。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种氯化法钛白废水中回收钪钒的方法，该方法的步骤为：

S1、在反应釜内的氯化法钛白废酸加入工业混碱，调节氯化法钛白废酸PH 为0.1～1.0，然后进入压滤机进行压滤，得到氯化法钛白废酸萃取料液及钛锆富集物；

S2、用皂化后的复合萃取剂与氯化法钛白废酸萃取料液进行离心逆流接触萃取，萃取温度20～50℃，萃取相比O:A＝2:1～1:15，将氯化法钛白废酸萃取料液中的钪钒同时萃取到有机相中；得到萃余液和富钪钒有机相；

其中所述复合萃取剂按体积百分比由1～40％的主萃取剂、1～20％的协同萃取剂和余量的稀释剂混合而成；所述主萃取剂为磷酸二异辛脂和二异辛基二硫代次膦酸，协同萃取剂为磷酸三丁酯或三烷基氧膦；稀释剂为磺化煤油；复合萃取剂配制完成后用3～15mol/L氢氧化钠溶液皂化，皂化率30～80％；