[发明专利]利用钛白粉厂的废酸提取三氧化二钪的工艺

说明书

技术领域：

本发明与废酸浸出氧化锌矿，使浸出液的PH值在0.5～1.0之间，并从浸出液中提取三氧化二钪的生产方法有关

技术背景：

由于在使用硫酸法生产锐钛型钛白粉厂的废酸中，每吨含有10～25g的钪，而四川省攀枝花市每年可产生废酸120万吨左右。其中的钪的总量可达到12～30吨/年左右，但由于废酸的硫酸根离子含量较高，达到20％左右，即每1000mL废酸中的硫酸根离子约200g，且钪的含量较低，故现在废酸中的钪，其提取工艺技术仍然无法将钪提取和利用。造成大量的钪资源白白损失掉。

发明的内容：

本发明的目的是提供一种生产工艺简单，原料及添加剂廉价且易得，设备投资少，生产成本低，生产效率高，并对环境污染少的生产方法。

本发明是这样实现的：

本发明从废酸中提取三氧化二钪的生产方法，包括下述步骤：

①用废酸浸出氧化锌矿，使浸出氧化锌矿的浸出溶液的PH值大于0.5，但小于1.0。浸出时间约为3～6小时。

②采用石灰乳，将溶液的PH值由0.5～1.0，调整5.0～5.5之间，使浸出溶液中的钪水解后产生沉淀。经过滤后，与溶液中的锌和铁分离。

③将含钪沉淀渣用废酸溶解至PH值为0.5～1.0之间，用石灰乳调整PH值至5.0～5.5之间，使浸出溶液中的钪水解后产生沉淀。经过滤后，与溶液中的铁分离。

④又将含钪沉淀渣用废酸溶解至PH值为0.5～1.0之间，用石灰乳调整PH值至5.0～5.5之间，使浸出溶液中的钪水解后产生沉淀。经过滤后，与溶液中的铁分离。

⑤最后将含钪沉淀渣用20％的工业级硫酸溶解，使浸出液的PH值为0.5～1.0之间，经过滤后，向滤液中加入草酸，使溶液中的钪生成草酸钪的化合物沉淀析出。

⑥过滤出的草酸钪，用盐酸溶解，然后再用草酸将溶液中的钪沉淀出来，再反复两次溶解和沉淀。

⑦最后将草酸钪至于800～850℃温度条件下煅烧1～3小时时间，可得到含量为98％的白色氧化钪，再经盐酸溶解及草酸沉淀，然后再一次煅烧1～3小时，即可得到99.5％的氧化钪，即三氧化二钪，总的收得率为75～80％。

步骤①用废酸浸出氧化锌矿，使浸出液的PH值在0.5～1.0之间，即PH值大于0.5，但小于1.0。浸出时间约为3～6小时时间。

步骤②用石灰乳将浸出溶液的PH值由0.5～1.0之间，调整到5.0～5.5之间，使浸出溶液中的钪水解产生沉淀物从溶液中析出。

步骤③用废酸溶解含钪沉淀渣，使PH值为0.5～1.0后，再用石灰乳将浸出液的PH值调整到5.0～5.5之间。

步骤⑤最后的一次沉淀渣用20％的稀硫酸(工业级)溶解，使PH值为0.5～1.0。然后加入草酸将钪沉淀，即草酸钪。

步骤⑦经三次用盐酸溶解和草酸沉淀，经800～850℃温度条件下煅烧1～3小时，生成含量为98％的白色氧化钪，即三氧化二钪，然后再用盐酸溶解三氧化二钪，再用草酸沉淀，所得化合物再次经800～850℃温度条件下煅烧1～3小时，得到99.5％的三氧化二钪。总的收得率为75～80％。

本发明的技术特点和优点如下：

①用废酸浸出氧化锌矿，不仅可减少废酸中硫酸根离子，使得其硫酸根离子的含量由200g/L，降至15g/L，同时还可得到锌、锗、铟等稀有金属元素。同时又解决了废酸的污染问题，形成良性的循环生产模式。

②废酸中的钪，经三次沉淀和三次溶解富集后，由原来的每1000mL含10～25mg的钪，上升至每1000mL中含钪18～46g，即增长了约2500倍，使用的是废酸、熟石灰和部分工业级硫酸，故成本较低。

③由于富集后的钪含量较高，故不需采用萃取工艺将钪富集，可采用草酸直接在浸出液中沉钪，简化了工艺流程和设备的投入，易于掌握和操作。

综合上述所说，本发明的生产工艺及技术解决了从硫酸法生产锐钛型钛白粉后的废酸中提取钪的技术问题，也使得废酸得到了循环利用，并同时能得到锌、铟、锗、镉、铁等金属元素，其经济价值十分显著，且生产工艺简单，易于操作，设备投入少，并使得钪这一宝贵的资源得到提取和利用。同时也成功地解决了废酸对环境的污染问题和废酸制约着钛白粉厂发展的环保瓶颈问题。

附图说明：

图1、2为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：