生产工艺原理.doc

生产工艺简介
(1)生产技术原理
从钛白酸性废水回收氧化钪,一般采用液-液萃取法。在钛白粉的生产过程中,钛铁矿中的钪有70%~80%以Sc3+存在于水解废液中,其余部分在硫酸亚铁结晶和钛白水解的洗涤尾液中流失,由于原矿中Sc含量很低,一般为80~120g/t,因此在钛白废水中Sc3+的含量也很低,一般为10~20mg/L,而废水的其它杂质Fe、TiO2等都大大高于Sc2O3的含量,要使微量的钪富集,采取先除杂的办法是不经济的,因而只能采取先萃取后除杂的工艺路线。萃取是利用溶剂中的溶质在两种不同的溶液中达到平衡后其分配比不一样,来使被提取的元素与杂质分离。本项目采用的萃取剂是TBP+P204+溶剂煤油溶液组成的有机萃取剂,其萃取反应为:
在卒取过程中绝大部分Sc3+被萃取,同时大量Fe2+、Ti4+等杂质亦被萃取进入有机相中,因此萃取后必须,进行酸洗除杂,先酸洗除铁,再以硫酸加双氧水进行洗钛,由于Fe2+、Ti4+等极易被酸化,生成硫酸盐而进入废酸中,而Sc3+则仍能紧密结合在有机络合物中而保留在有机相中,其主要反应为:
钪保留在经酸洗除杂后的有机相中,则采用加碱反萃使Sc3+从络合物中解脱出来,而有机相仍可返回使用,其主要反应式为:
经反萃后, Sc在沉淀物中含量增高,但杂质仍是主要的,为了得到纯度较高的氧化钪,必须进行精制。精制的原理是利用溶度积原理,控制一定的不同酸碱条件,使各项杂质与Sc在溶液中进一步分离后,再调整使其生成Sc(OH)3沉淀,而得到钪富集物产品,其反应式为:
最后烘干或灼烧,得到氢氧化钪或在高温下灼烧氧化而生成SC2O3的初级产品,
附录:
钛白废酸提钪项目工艺
1、钛白粉厂实施工艺部分
项目采用的工艺不产生新的污染源,萃余液和酸洗液返回钛白废酸原有工序。
提钪项目与钛白工艺的接口图示:
硫酸钛水液

水解
过滤
偏钛酸滤液(水解母液废酸)

过滤器

提钪萃取工艺上清废酸滤渣(偏钛酸,回收钛)

出售或中和