專利名稱：一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法；屬于資源綜合利用及化學(xué)分離技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
四氯化鈦生產(chǎn)過程，氯化爐氣冷凝得到的粗TiCl4液體分離出來的沉淀泥漿中含有5(T60wt%的TiCl4，具有很高的回收價(jià)值；此外，鈮是富鈦料中常見的伴生元素，富鈦料加碳還原氯化后，90%以上的鈮富集在粗四氯化鈦沉淀泥漿中。為了回收粗四氯化鈦沉淀 泥漿中的TiCl4，生產(chǎn)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究和嘗試，其中包括沉淀泥漿返回到沸騰氯化爐、沉淀泥漿加入隔板收塵器內(nèi)干燥、回轉(zhuǎn)窯干燥、離心干燥、微波干燥、噴霧干燥、熔鹽干燥等。將沉淀泥漿返回到沸騰氯化爐，會(huì)使?fàn)t況波動(dòng)大，影響正常生產(chǎn)；將沉淀泥漿直接加入隔板收塵器內(nèi)，由于爐氣與泥漿的接觸面小，接觸時(shí)間短，泥漿中的11(14來不及蒸發(fā)就堆積在收塵器底部；離心干燥無法避免TiCl4水解；微波干燥可以避免TiCl4水解，但微波在沉淀泥漿中的穿透力有限，難以用于工業(yè)生產(chǎn)；噴霧干燥能較好地回收沉淀泥漿中的TiCl4，但干燥過程產(chǎn)生大量的廢氣；熔鹽干燥也能較好地回收沉淀泥漿中的TiCl4,但干燥后熔鹽的再生比較困難。上述沉淀泥漿的干燥方法都是只關(guān)心TiCl4的回收，而忽略了其中鈮的分離回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝方法簡單，操作方便，環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)有效的從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法，是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的按體積比1:0. 25 25，將粗四氯化鈦沉淀泥漿與有機(jī)溶劑混勻，使泥漿中夾帶的TiCl4進(jìn)入有機(jī)溶劑，液固分離得含鈮物料和含四氯化鈦的液體；含鈮物料加水?dāng)嚢璨⒓訅A性物質(zhì)調(diào)pH值至0. n. 0，過濾得含鈮濾餅；含四氯化鈦的液體經(jīng)蒸餾、冷凝，得到有機(jī)溶齊U，蒸餾殘余液為粗TiCl4液體。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，蒸餾、冷凝得到的有機(jī)溶劑返回泥漿洗滌工序循環(huán)使用，蒸餾殘余液送四氯化鈦精制工序分離其中的雜質(zhì)。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，所述有機(jī)溶劑是指含I 10個(gè)碳原子，常溫下是液體且沸點(diǎn)低于130°C的烷烴或芳香烴以及它們的氯化衍生物，所述有機(jī)溶劑包括苯，甲苯，二甲苯，氯苯，二氯苯，CH2Cl2, CHCl3, CCl4, C2H4Cl2中的一種或幾種。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，所述的混勻是指將粗四氯化鈦沉淀泥漿加入有機(jī)溶劑中，或?qū)⒂袡C(jī)溶劑加入粗四氯化鈦沉淀泥漿中，室溫?cái)嚢?. 1-1. 0小時(shí)，使泥漿中夾帶的TiCl4溶解進(jìn)入有機(jī)溶劑。
本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，所述液固分離采用自然沉降分離或壓力過濾分離或離心過濾分離。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，所述的蒸餾是指含四氯化鈦的液體于25 130°c常壓或減壓蒸餾后，冷凝得到有機(jī)溶劑；蒸餾時(shí)間O. 5 10h。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，按液固質(zhì)量比I Γιο向含鈮物料中加水?dāng)嚢璨⒃偌訅A性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值，攪拌溫度(Tl00°C，攪拌時(shí)間O. 5 8h,使銀與欽、招、鐵等雜質(zhì)分尚，過濾得聞品位的含銀濾餅。本發(fā)明一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，所述堿性物質(zhì)選自氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種堿或選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈣中的一種堿性鹽。本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果 本發(fā)明首先利用粘度小、比重輕，并能與四氯化鈦混溶的有機(jī)溶劑添加到粗四氯化鈦沉淀泥漿中，可顯著減小沉淀泥漿的粘度，增大泥漿中固體與液體的比重差，大大改善液固分離的效果，并且，使粗四氯化鈦沉淀泥漿中夾帶的絕大部分TiCl4溶解到有機(jī)溶劑中，有效提高四氯化鈦的回收率，得到富集鈮的含鈮物料，使鈮得到有效分離；隨后，對富集鈮的含鈮物料加水?dāng)嚢璨⑼ㄟ^添加堿性物質(zhì)調(diào)PH值，使含鈮物料中的鈮與鈦、鋁、鐵等雜質(zhì)分離，過濾得高品位的含鈮濾餅，鈮以氧化物或氯氧化物的形式存在，可以方便的得到金屬鈮及其純化合物。而對含四氯化鈦的液體采用蒸餾、冷凝的簡單方法，即可分離其中的有機(jī)溶劑循環(huán)使用，蒸餾得到粗四氯化鈦液體，經(jīng)精制，分離其中的雜質(zhì)，可以方便的得到高純度的四氯化鈦。綜上所述，本發(fā)明工藝方法簡單，操作方便，既能回收粗四氯化鈦沉淀泥漿中夾帶的TiCl4，又可回收其中的Nb，且工藝過程簡單，易于操作，有機(jī)溶劑循環(huán)使用，鈦鈮綜合回收成本低，適于工業(yè)化應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限定。實(shí)施例I取含TiCl4 63. 5wt%的氯化爐濃密機(jī)沉淀泥漿50ml，加入IOOOml由苯與甲苯按體積比1:1組成的混合有機(jī)溶劑，室溫?cái)嚢鐿. 5h，離心過濾得含TiCl4〈0. 1%的濾渣。離心得到的濾液常壓120°C蒸餾lh，餾出物冷凝得到的苯與甲苯混合有機(jī)溶劑可循環(huán)使用，蒸餾得到的殘余液體為粗TiCl4。離心得到的濾渣先按液固質(zhì)量比8:1加入水?dāng)嚢?，再加氨水調(diào)節(jié)溶液PH值至O. 5，50°C攪拌2h，過濾得到含Nb2O5 42. 6%的含鈮濾餅。實(shí)施例2按體積比1: 1，在含TiCl4 60. 3wt%的粗四氯化鈦沉淀泥漿中加入CH2Cl2，攪拌均勻后，自然沉降2小時(shí)，倒出上清液，底泥再按體積比1:0. 5加入CH2Cl2，室溫?cái)嚢鐿. 5h，壓力過濾得到含TiCl4〈0. 1%的濾渣，濾液可用于下一批泥漿分離TiCl4。倒出的上清液經(jīng)40°C減壓蒸餾10h，餾出物冷凝后得到CH2Cl2循環(huán)使用，蒸餾殘余液為粗TiCl4，送入四氯化鈦精制工序分離其中的雜質(zhì)。濾渣按液固質(zhì)量比4:1加入水?dāng)嚢?，再加石灰調(diào)pH值至O. 6，室溫?cái)嚢?h，使鈮與鈦、鋁、鐵、鈣等雜質(zhì)分離，過濾得到含Nb2O5 35. 3%的含鈮濾餅。實(shí)施例3將含TiCl4 58. 2wt%的粗四氯化鈦沉淀泥漿200ml加入到450ml 二氯乙烷中，室溫?cái)嚢鑜Omin，真空抽濾得到濾渣和濾液。濾液在80°C蒸餾2h，餾出物冷凝后循環(huán)使用，蒸 餾得到的殘液為粗TiCl4。濾渣先用50ml 二氯乙烷淋洗抽干，再按液固比質(zhì)量比2:1加入水?dāng)嚢?，然后加NaOH調(diào)pH值至0. 1，90°C攪拌2h，壓濾得到的濾餅烘干后含Nb2O5 52. 3%。
權(quán)利要求
1.一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法，其特征在于 按體積比1:0. 25 25，將粗四氯化鈦沉淀泥漿與有機(jī)溶劑混勻，使泥漿中夾帶的TiCl4進(jìn)入有機(jī)溶劑，液固分離得含鈮物料和含四氯化鈦的液體；含鈮物料加水?dāng)嚢璨⒓訅A性物質(zhì)調(diào)PH值至O. Γ1. 0，過濾得含鈮濾餅；含四氯化鈦的液體經(jīng)蒸餾、冷凝，得到有機(jī)溶劑，蒸餾殘余液為粗TiCl4液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于蒸餾、冷凝得到的有機(jī)溶劑返回泥漿洗滌工序循環(huán)使用，蒸餾殘余液送四氯化鈦精制工序分離其中的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于所述有機(jī)溶劑是指含I 10個(gè)碳原子，常溫下是液體且沸點(diǎn)低于130°C的烷烴或芳香烴以及它們的氯化衍生物，所述有機(jī)溶劑包括苯，甲苯，二甲苯，氯苯，二氯苯，CH2Cl2,CHCl3, CCl4, C2H4Cl2 中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于所述的混勻是指將粗四氯化鈦沉淀泥漿加入有機(jī)溶劑中，或?qū)⒂袡C(jī)溶劑加入粗四氯化鈦沉淀泥漿中，室溫?cái)嚢鐿. 1-1. O小時(shí)，使泥漿中夾帶的TiCl4溶解進(jìn)入有機(jī)溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于所述液固分離采用自然沉降分離或壓力過濾分離或離心過濾分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于所述的蒸餾是指含四氯化鈦的液體于25 130°C常壓或減壓蒸餾后，冷凝得到有機(jī)溶劑；蒸餾時(shí)間O. 5 10h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于按液固質(zhì)量比I:廣10向含鈮物料中加水?dāng)嚢璨⒃偌訅A性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值，攪拌溫度(Tl00°C，攪拌時(shí)間O. 5 8h。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法中，其特征在于所述堿性物質(zhì)選自氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種堿或選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈣中的一種堿性鹽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從粗四氯化鈦沉淀泥漿中綜合回收鈦鈮的方法，工藝過程包括沉淀泥漿與有機(jī)溶劑混勻，液固分離，濾液分離回收有機(jī)溶劑和粗TiCl4，濾渣分離富集鈮等步驟。本發(fā)明工藝方法簡單，操作方便，既能回收粗四氯化鈦沉淀泥漿中夾帶的TiCl4，又可回收其中的Nb，鈦和鈮回收率高且工藝過程簡單，易于操作，有機(jī)溶劑循環(huán)使用，鈦鈮綜合回收成本低，適于工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)C01G23/02GK102765749SQ201210259878
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者向小艷, 王學(xué)文, 王明玉 申請人:中南大學(xué)