從氯氧化鋯母液中回收氧化鈧的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及稀±金屬技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及從氯氧化錯(cuò)母液中回收氧化軌的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化軌廣泛地應(yīng)用于航天、激光、固體燃料電池等尖端科學(xué)領(lǐng)域，軌具有重要的工 業(yè)價(jià)值。軌由于具有親鐵、親石等化學(xué)性質(zhì)，資源分散，組分復(fù)雜，軌資源多W類(lèi)質(zhì)同象形式 分布于其他礦物中，屬于伴生稀散元素，軌的生產(chǎn)幾乎都是通過(guò)綜合利用的方式提煉，產(chǎn)量 小，難W滿(mǎn)足下游工業(yè)的需要，供求差距使軌的價(jià)格長(zhǎng)期居高不下。目前軌的來(lái)源主要是從 處理鐵、侶、鶴、錫、軸、稀±等礦的副產(chǎn)品中綜合回收，如鐵白廢液、赤泥、鶴酸渣等，而伴生 于錯(cuò)英石中的軌絕大多數(shù)進(jìn)入氯氧化錯(cuò)的結(jié)晶母液中，經(jīng)過(guò)檢測(cè)分析，氯氧化錯(cuò)母液中軌 含量在1~0. 4g/L之間。若能回收利用其中的軌，回收價(jià)值相當(dāng)可觀(guān)，具有很好的經(jīng)濟(jì)和 社會(huì)效益，因此研究從氯氧化錯(cuò)母液中回收氧化軌的方法具有巨大的實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于此，有必要提供一種得到的氧化軌純度高、回收率高的從氯氧化錯(cuò)母液中回 收氧化軌的方法。
[0004] 一種從氯氧化錯(cuò)母液中回收氧化軌的方法，包括W下步驟：
[0005] 將氯氧化錯(cuò)母液與第一有機(jī)萃取劑混合進(jìn)行萃取，得到含鐵和軸的萃取物及含軌 萃余液；
[0006] 在所述含軌萃余液中加入濃硫酸，混合均勻后得到混合液，再將所述混合液加入 到第二有機(jī)萃取劑中進(jìn)行萃取，得到含軌萃取物，其中，所述含軌萃余液與所述濃硫酸的體 積比為10~20:1 ;
[0007] 將氨氣酸、雙氧水和硫酸的混合液加入所述含軌萃取物中，洗漆除雜，得到除雜后 的含軌萃取物，所述氨氣酸、雙氧水和硫酸的混合液中HF的濃度為0. 1~lmol/L、H2〇2的濃 度為0. 5~5mol/L、&8〇4的濃度為1~4mol/L ;
[000引用堿性溶液反萃所述除雜后的含軌萃取物，得到氨氧化軌；
[0009] 將所述氨氧化軌經(jīng)酸溶解，得到含軌溶液；及
[0010] 將草酸加入到所述的含軌溶液中，進(jìn)行草酸沉淀，過(guò)濾后得到沉淀物，鍛燒所述沉 淀物得到氧化軌。
[0011] 本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單合理，具有條件易控，工藝流程短，設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品收率 高，具有巨大的實(shí)用價(jià)值。本發(fā)明得到的氧化軌純度高達(dá)98%，且回收率大于95%。
[0012] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一有機(jī)萃取劑為=辛烷基叔胺、仲辛醇及煤油的混 合液，其中，所述=辛烷基叔胺、所述仲辛醇及所述煤油的體積比為20~45:2~5:50~ 78。
[0013] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二有機(jī)萃取劑為磯酸二異辛醋和煤油的混合液，其 中，所述磯酸二異辛醋和所述煤油的體積比為10~50:50~90。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述堿性溶液為可溶性的氨氧化物溶液。
[0015] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述堿性溶液為氨氧化鋼溶液，所述氨氧化鋼溶液的濃度 為 1 ~5mol/L。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氨氧化鋼溶液的溫度為40~80°C。
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括步驟：在所述含鐵和軸的萃取物加入氨水進(jìn)行反萃， 回收第一有機(jī)萃取劑循環(huán)使用。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述酸溶解所用的酸為鹽酸。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述草酸的用量為所述含軌溶液生成草酸軌沉淀對(duì)應(yīng)草酸 當(dāng)量的2倍。
[0020] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鍛燒的條件為在150°c鍛燒1小時(shí)，繼續(xù)W 8°c /min的 升溫速率升溫在850°C鍛燒2小時(shí)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 一實(shí)施方式的從氯氧化錯(cuò)母液中回收氧化軌的方法，包括W下步驟：
[0022] S1 ;將氯氧化錯(cuò)母液與第一有機(jī)萃取劑混合進(jìn)行萃取，得到含鐵和軸的萃取物及 含軌萃余液。
[0023] 本發(fā)明中所用氯氧化錯(cuò)母液是利用錯(cuò)英石為原料生產(chǎn)氯氧化錯(cuò)結(jié)晶過(guò)程中得到 的母液，該母液一般包括；4~4. 5mol/L的肥1,0. 4~Ig/L的軌（Sc)元素，10~20g/L 的鐵（Ti)元素，10~40g/L的錯(cuò)狂r)元素，0. 5~2g/L的社（Th)元素，10~20g/L的鐵 (Fe)元素，0. 5~2g/L的軸做元素，1~lOg/L的稀±元素。
[0024] 步驟S1將氯氧化錯(cuò)母液中的鐵、軸與軌分離。優(yōu)選地，第一有機(jī)萃取劑為=辛 烷基叔胺、仲辛醇及煤油的混合液，其中，S辛烷基叔胺、仲辛醇及煤油的體積比為20~ 45:2 ~5:50 ~78。
[0025] 特別地，第一有機(jī)萃取劑與氯氧化錯(cuò)母液的體積比為1:1，萃取時(shí)間為30min。特 別地，萃取條件為攬拌。
[0026] 氯氧化錯(cuò)母液含有4~4. 5mol/L的肥1，在高鹽酸體系下，第一有機(jī)萃取劑對(duì)鐵、 軸萃取容量大，易形成穩(wěn)定的萃合物；但對(duì)軌、鐵、社、錯(cuò)、稀±沒(méi)有萃取能力，依然留在萃余 液中。因此經(jīng)過(guò)油水相分離，就可使鐵、軸與軌完全分離，得到含鐵和軸的萃取物及含軌萃 余液，其中含鐵和軸的萃取物為油相，含軌萃余液為水相。
[0027] 當(dāng)S辛烷基叔胺的體積分?jǐn)?shù)小于20%或者仲辛醇的體積分?jǐn)?shù)小于2%時(shí)，將造成 氯氧化錯(cuò)母液中的鐵、軸不能完全被=辛烷基叔胺萃取，無(wú)法使軌與鐵、軸完全分離，從而 降低氧化軌的純度。當(dāng)=辛烷基叔胺的體積分?jǐn)?shù)大于45%及仲辛醇的體積分?jǐn)?shù)大于5% 時(shí)，過(guò)量=辛烷基叔胺在煤油中溶解度較小，使萃取過(guò)程中易出現(xiàn)第=相，同時(shí)造成油相的 粘度過(guò)大，油包水現(xiàn)象嚴(yán)重，油水難于分離，從而降低氧化軌的純度和收率。
[002引 S2 ;在含鐵和軸的萃取物加入氨水進(jìn)行反萃，回收第一有機(jī)萃取劑，返回步驟S1 循環(huán)使用。
[0029] 特別地，氨水的濃度為1~5mol/L。含鐵和軸的萃取物和氨水的體積比為1:1。
[0030] 當(dāng)氨水濃度小于lmol/1，有機(jī)相中的鐵、軸沒(méi)有完全被反萃，從而降低下個(gè)生產(chǎn)周 期中第一有機(jī)萃取劑對(duì)鐵、軸的萃取能力，導(dǎo)致氧化軌的純度降低；過(guò)量的氨水增加生產(chǎn)成 本。
[0031] 步驟S2在含鐵和軸的萃取物加入氨水，反萃含鐵和軸的萃取物，反萃后的第一有 機(jī)萃取劑用鹽酸溶液處理，調(diào)節(jié)第一有機(jī)萃取劑的酸度恢復(fù)其萃取能力，能夠循環(huán)使用。步 驟S2充分利用了資源，減少了浪費(fèi)。同時(shí)可將鐵和軸進(jìn)一步分離，回收鐵和軸資源。其中 鹽酸溶液的濃度為2~6mol/l，第一有機(jī)萃取劑與鹽酸的體積比為1:1。
[0032] 當(dāng)鹽酸摩爾濃度小于2mol/l，第一有機(jī)萃取劑中殘留的氨水不能被中和完全，從 而導(dǎo)致下個(gè)萃取周期中料液的酸度降低，從而影響鐵、軸的萃取率；過(guò)量的鹽酸會(huì)造成原材 料浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。
[0033] 可W理解，步驟S2可省略。
[0034] S3 ;在含軌萃余液中加入濃硫酸，混合均勻后得到混合液，再將混合液加入到第 二有機(jī)萃取劑中進(jìn)行萃取，得到含軌萃取物，其中，含軌萃余液與濃硫酸的體積比為10~ 20:1。
[0035] 其中，含軌萃取物為油相。
[0036] 特別地，第二有機(jī)萃取劑為磯酸二異辛醋和煤油的混合液，其中，磯酸二異辛醋和 煤油的體積比為10~50:50~90。特別地，第二有機(jī)萃取劑與步驟S3中混合液的體積比 為1:5,萃取時(shí)間為30min，萃取條件為攬拌。在第二有機(jī)萃取劑與步驟S3中混合液的體 積比不變的情況下，磯酸二異辛醋的體積分?jǐn)?shù)小于10%，軌的萃取率和收率會(huì)降低；磯酸 二異辛醋的體積分?jǐn)?shù)大于50%，萃取后會(huì)使有機(jī)相的粘度增大，油水分相不清，導(dǎo)致分離困 難，影響氧化軌的純度和收率。
[0037] 所用濃硫酸的濃度為18mol/L。加入濃硫酸，在鹽酸和硫酸的混酸體系下，第二有 機(jī)萃取劑對(duì)軌萃取容量大，相反降低了第二有機(jī)萃取劑對(duì)鐵、社、錯(cuò)、稀±的萃取率，從而形 成穩(wěn)定的含軌萃取物。經(jīng)過(guò)油水相分離，即得到含軌萃取物，使軌得到了富集。
[003引 S4 ;將氨氣酸（有效成分是氣化氨，HF)、雙氧水（有效成分是過(guò)氧化氨，&02)和硫 酸（H2SO4)的混合液加入到含軌萃取物，洗漆除雜，得到除雜后的含軌萃取物，氨氣酸、雙氧 水和硫酸的混合液中，HF的濃度為0. 1~Imol/L，&02的濃度為0. 5~5mol/L，H2SO4的濃 度為1~4mol/L。
[0039] 優(yōu)選地，H2SO4的濃度為2~4mol/L。
[0040] 特別地，含軌萃取物與氨氣酸、雙氧水和硫酸的混合液的體積比為1:1。所述洗漆 為多次洗漆，除去少量的鐵、社、錯(cuò)、稀±等雜質(zhì)。氨氣酸、雙氧水和硫酸的混合液中，HF的 濃度小于0.1mol/L，錯(cuò)、社洗不徹底，影響氧化軌的純度；HF的濃度大于Imol/L，過(guò)多的氨 氣酸會(huì)反萃有機(jī)相中軌，不利于氧化軌的回收。&化的濃度小于0. 5mol/l，鐵洗漆不徹底； 過(guò)多的雙氧水與鹽酸產(chǎn)生氯氣，氯氣危害環(huán)境和人體健康，同時(shí)還造成生產(chǎn)成本浪費(fèi)。硫酸 的濃度小于lmol/1，會(huì)降低軌的萃取率從而影響軌的收率；硫酸的濃度大于4mol/l，則會(huì) 造成洗水過(guò)程中油水分相不清，影響氧化軌的純度和收率。
[0041] S5 ;用堿性溶液反萃除雜后的含軌萃取物，得到氨氧化軌。
[0042] 優(yōu)選地，堿性溶液為可溶性的氨氧化物溶液。更優(yōu)選的，堿性溶液為氨氧化鋼溶 液。優(yōu)選地，氨氧化鋼溶液的濃度為1~5mol/L。更優(yōu)選的，氨氧化鋼溶液的濃度為2~ 4mol/L。特別地，除雜后的含軌萃取物與堿性溶液的體積比為1:1。
[0043] 氨氧化鋼溶液的濃度太小，不能使除雜后的含軌萃取物中的軌徹底反萃；氨氧化 鋼溶液的濃度太大，體系粘度過(guò)大，從而影響油水分相的效果，不但造成氨氧化鋼的浪費(fèi)， 還降低氨氧化軌的純度，其中氨氧化軌為水相的沉淀。
[0044] 特別地，氨氧化鋼溶液的溫度為40~80°C，適當(dāng)?shù)奶岣甙毖趸撊芤旱臏囟?，?利于促進(jìn)氨氧化鋼與除雜后的含軌萃取物中的軌反應(yīng)，得到大顆粒的氨氧化物，有利于油 水分相的界面清晰，提高產(chǎn)品的收率。
[0045] S6 ;將氨氧化軌經(jīng)酸溶解，得到含軌溶液。
[0046] 所述酸溶解所用的酸為鹽酸。優(yōu)選地，選用濃鹽酸。所用酸的用量為使氨氧化軌 完全溶解即可。
[0047] S7 ;將草酸加入到含軌溶液中，進(jìn)行草酸沉淀，過(guò)濾后得到沉淀物，鍛燒沉淀物得 到氧化軌。
[0048] 在加入草酸沉