钛精矿生产钛白粉废酸的综合利用研究

发布时间：2020-05-15 06:59

【摘要】：本论文针对钛白废酸的污染与治理问题,分别开展了废酸的物理化学性质,组份含量,处理技术方案和有价组分回收利用途径试验方法的基础研究,同时也开展了钛白废酸利用太阳能多次天然蒸发、浓缩、冷冻分离七水硫酸亚铁,以及利用萃取法提取废酸中钪的研究。通过上述实验方法的研究,分别获得了较高浓度的硫酸、七水硫酸亚铁、Fe(OH)_3胶体及三氧化二钪粗产品。对预处理后的废酸进行萃取条件试验,萃取剂的配比为15%P204+3%TBP+磺化煤油,钪的萃取率可达到86.8%。对含钛、钪的负载有机相采用复合洗脱剂直接洗脱钛,与传统的硫酸双氧水洗钛、酸溶水解钛等方式相比,新型复合脱洗剂洗脱钛过程中钪损失小且无沉淀影响。经过洗脱,钛的洗脱率可达到86.2%,整个萃取洗脱过程中,钪钛的质量比由原溶液的1/176.5富集到5/1,钪钛分离效果明显。对洗脱钛后的负载有机相采用氢氧化钠进行反萃,钪的单级反萃率能达90%,钪离子浓度达到了1318.3 mg·L~(-1)。加入溶析剂乙醇可以有效降低七水硫酸亚铁的溶解度,从而有效分离亚铁离子与硫酸溶液,铁的脱除率达到了93.8%。钛白废酸经过冷冻、太阳能蒸发后体积由3L浓缩到0.547L,浓缩了5.48倍,浓缩后硫酸浓度为9.96mol·L~(-1),质量分数为72.8%,因此,达到了生产厂家回收硫酸对酸度的要求。采用重结晶法对硫酸亚铁进行除杂,结晶温度对硫酸亚铁中杂质Ti和Al的去除影响不大,温度对杂质Mn的去除率有一定影响。经过2次结晶,Ti、Mn、Al等金属离子基本上除去。通过调节pH,当pH=9.5时,可以得到氢氧化铁胶体。通过以上研究,成功解决了钛白废酸的环境污染问题,同时实现了有价资源硫酸、钪、铁的综合回收利用,为解决硫酸法钛白生产中废酸污染钛白废酸中有价资源得不到合理利用的现实问题,提供了新思路。
【图文】：

图 3-1 振荡时间对萃取率的影响 3-1 我们可以看出来，随着振荡时间的增加，Sc、Fe 萃取率变化先增大后又减小后增大。当振荡时间大于 10 min 时，Sc基本上达到了平衡，，而 Fe 萃取率继续增大，因此，综合上述

图 3-2 酸度对萃取率的影响由图 3-2 可知，Sc 萃取率随着钛白废液酸度的增大先增大后不变，T随酸度的增大也有所增加。当酸度大于 2 mol·L-1时，Sc 萃取率增速减Fe 萃取率增加。这是由于当钛白废酸酸度较低时，主要是酸性萃取剂
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X788

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本文编号：2664648