專利名稱：從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水回收利用的方法，特別涉及一種從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法。
背景技術(shù)：
鈦白粉被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。鈦白粉生產(chǎn)目前有硫酸法(以鈦鐵礦和硫酸反應(yīng))和氯化法(以氯氣為介質(zhì))兩種工藝，由于經(jīng)濟(jì)比較落后，我國的鈦白粉工業(yè)起步較晚，在生產(chǎn)技術(shù)上，國外以氯化法為主，我國大部分為硫酸法。傳統(tǒng)硫酸法的最大問題是產(chǎn)生大量的酸性廢水，酸性廢水除了含有主要成分H2SO4,還含有一定的FeS04、Al2 (SO4) 3>Sc2O3等物質(zhì)，這些廢水不經(jīng)處理直接排放，不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，還造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，因此對(duì)酸性廢水的處理具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明不同于使用石灰石中和酸性廢水生成石膏的傳統(tǒng)處理方法，與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于不僅減少了直接排放對(duì)環(huán)境的污染，而且還獲取到具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的富鈧原料。鈧，一種金屬元素，主要存在于極稀少的鈧釔石中，每噸鈧釔石中只含有幾克至幾十克的鈧。單質(zhì)的鈧一般應(yīng)用于合金，而鈧的氧化物在陶瓷材料上面起到了重要的作用，氧化鈧可以制作半導(dǎo)體鍍層的蒸鍍材料、可變波長的固體激光器、高清晰度的電視電子槍和金屬鹵化物燈等，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中鈧濃度較低，廢水量大，直接采用萃取方法并不能獲取具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氧化鈧原料，而酸性廢水在鈦白粉生產(chǎn)中必須經(jīng)過中和處理的，在中和過程中，分兩段中和、兩次過濾來獲取富鈧原料，能夠獲得較好經(jīng)濟(jì)效益。本方法包括下述步驟A、酸性廢水中加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行第一次中和，中和到pH在I. O 2. O之間；B、酸性廢水過濾除去第一次中和反應(yīng)形成的石膏沉淀；C、過濾后的濾液加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行第二次中和，中和到pH在4. 2 4. 3之間；D、過濾收集第二次中和反應(yīng)形成的濾渣；所述酸性廢水是鈦白各工序中收集到的工業(yè)廢水總和，含H2SO4在60 80g/l，TiOSO4 在 2 3g/l，而 Sc2O3 在 3 5mg/l ；所述碳酸鈣礦石粉細(xì)度< 150目，含CaCO3 > 90% ；所述濾渣含水量< 42%，含鈧濃度在100 120g/t。優(yōu)選的是，所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，在上述A步驟中，酸性廢水中加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行機(jī)械攪拌混合。
優(yōu)選的是，所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，在上述C步驟中，濾液加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行機(jī)械攪拌混合。優(yōu)選的是，所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，在上述A步驟中，第一次中和到pH = I. 5。優(yōu)選的是，所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，在上述A步驟中，第二次中和到pH = 4. 2。本發(fā)明重點(diǎn)在于在第一次中和時(shí)通過控制pH值，將廢水中的主要成分H2SO4通過中和反應(yīng)生成石膏沉淀過濾除去，而鈧?cè)粤粼跒V液中，而在第二次中和時(shí)又通過控制終點(diǎn)PH值，使鈧沉淀在渣中，其它雜質(zhì)盡量少地進(jìn)入渣中來提高濾渣中鈧的含量，再經(jīng)過濾獲取富鈧渣，在上述步驟A和C中，采用機(jī)械攪拌混合方法所獲得的鈧的回收率大于75%，優(yōu)于使用其它攪拌混合方法(例如風(fēng)攪拌)。


圖I為本發(fā)明所述的一種從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖I所示，本發(fā)明提供一種從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，鈦白粉各工序中會(huì)產(chǎn)生大量的酸性廢水，所述酸性廢水中含H2SO4在60 80g/l，TiOSO4在2 3g/l,而Sc2O3在3 5mg/l,酸性廢水中加入碳酸I丐礦石粉進(jìn)行第一次中和，中和到pH在I. O 2. O之間，過濾除去第一次中和反應(yīng)形成的石膏沉淀，過濾后的濾液加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行第二次中和，中和到pH在4. 2 4. 3之間，過濾收集第二次中和反應(yīng)形成的富鈧濾渣，兩次中和過程中采用機(jī)械攪拌混合的方法，所述碳酸鈣礦石粉細(xì)度< 150目，含CaCO3> 90%。所述濾渣含水量< 42%，，含鈧濃度在100 120g/t。采用本發(fā)明方法獲得的鈧的回收率大于75%。下面實(shí)施例說明本發(fā)明的一種從鈦白環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法。實(shí)施例一在機(jī)械攪拌下，將鈦白環(huán)保車間廢水4升用碳酸鈣礦石粉中和到pH值I. 0，過濾得濾餅809g，濾液3. 6升，將濾液用碳酸鈣礦石粉中和到pH值4. 2，真空過濾抽干得到濾餅190g，濾餅含鈧為109g/t，鈧回收率為85%。實(shí)施例二 在機(jī)械攪拌下，將鈦白環(huán)保車間廢水4升用碳酸鈣礦石粉中和到pH值2. O,過濾得濾餅798g，濾液3. 7升，將濾液用碳酸鈣礦石粉中和到pH值4. 3，真空過濾抽干得到濾餅205g，濾餅含鈧為115g/t，鈧回收率為90%。實(shí)施例三在機(jī)械攪拌下，將鈦白環(huán)保車間廢水4升用碳酸鈣礦石粉中和到pH值I. 5，過濾得濾餅836g，濾液3. 3升，將濾液用碳酸鈣礦石粉中和到pH值4. 3，真空過濾抽干得到濾餅226g，濾餅含鈧為117g/t，鈧回收率為92%。實(shí)施例四在機(jī)械攪拌下，將鈦白環(huán)保車間廢水5升用碳酸鈣礦石粉中和到pH值2. 0，過濾得濾餅I. 02kg,濾液3. 9升，將濾液用碳酸鈣礦石粉中和到pH值4. 3，真空過濾抽干得到濾餅302g，濾餅含鈧為112g/t，鈧回收率為87%。實(shí)施例五在機(jī)械攪拌下，將鈦白環(huán)保車間廢水5升用碳酸鈣礦石粉中和到pH值1.0，過濾得濾餅I. 05kg，濾液4. 2升，將濾液用碳酸鈣礦石粉中和到pH值4. 2，真空過濾抽干得到濾餅316g，濾餅含鈧為105g/t，鈧回收率為89%。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，其特征在于，該方法包括下述步驟A、酸性廢水中加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行第一次中和，中和到pH在I.O 2. O之間； B、酸性廢水過濾除去第一次中和反應(yīng)形成的石膏沉淀；C、過濾后的濾液加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行第二次中和，中和到pH在4.2 4. 3之間； D、過濾收集第二次中和反應(yīng)形成的濾渣； 所述酸性廢水是鈦白粉各工序中收集到的工業(yè)廢水總和，含H2SO4在60 80g/l，TiOSO4 在 2 3g/l，而 Sc2O3 在 3 5mg/l ； 所述碳酸鈣礦石粉細(xì)度< 150目，含CaCO3 > 90% ； 所述濾渣含水量< 42%，含鈧濃度在100 120g/t。
2.如權(quán)利要求I所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，其特征在于，在上述A步驟中，酸性廢水中加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行機(jī)械攪拌混合。
3.如權(quán)利要求I所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，其特征在于，在上述C步驟中，濾液加入碳酸鈣礦石粉進(jìn)行機(jī)械攪拌混合。
4.如權(quán)利要求I所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，其特征在于，在上述A步驟中，第一次中和到pH = 1.5。
5.如權(quán)利要求I所述的從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，其特征在于，在上述A步驟中，第二次中和到pH = 4. 2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從鈦白粉環(huán)保車間酸性廢水中獲取富鈧料的方法，該方法是用含碳酸鈣的礦石粉與鈦白粉生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的酸性廢水反應(yīng)，反應(yīng)至廢水pH值為1.0～2.0時(shí)過濾，石膏沉淀被除去，收集的濾液繼續(xù)用碳酸鈣礦石粉中和，當(dāng)pH值為4.2～4.3時(shí)結(jié)束反應(yīng)，過濾收集濾渣，得到含鈧100～120g/t的濾渣，整個(gè)過程鈧的回收率大于75％，該方法與傳統(tǒng)的酸性廢水處理方法相比，不僅減少了直接排放對(duì)環(huán)境的污染，而且還獲取到具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的富鈧原料。
文檔編號(hào)C02F1/66GK102976527SQ20121054347
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者黃桂永 申請(qǐng)人:中國有色集團(tuán)(廣西)平桂飛碟股份有限公司