[发明专利]一种从氯化法钛白体系渣中回收二氧化钍的方法

说明书

本发明涉及湿法冶金技术领域，公开了一种从氯化法钛白体系渣中回收二氧化钍的方法，包括浸出制液、萃取富集、洗杂、沉淀反萃钍、有机相再生、碱转酸浸、精萃取、精洗涤、反萃钍、精沉淀钍、煅烧。本发明能够将氯化法钛白体系渣中的钍元素进行收集，并制备成二氧化钍，不仅回收利用了钍元素，还避免钍元素排放污染环境。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，特别是涉及一种从氯化法钛白体系渣中回收二氧化钍的方法。

背景技术

氯化法钛白粉生产主要有两种方法，沸腾氯化法和熔盐氯化法。沸腾氯化法是将高品质富钛料与石油焦的混合料在沸腾炉内与氯气处于流态化状态下进行的TiO₂氯化反应，但在反应过程中会产生大量的烟尘以及沸腾氯化渣，该过程产生的废渣均称为沸腾氯化法钛白废渣。熔盐氯化法是将钛渣和石油焦沉浸在熔盐介质(主要由KCl、NaCl、MgCl₂、CaCl₂等组成)中，与通入的氯气发生化学反应生成TiCl₄，在反应过程中会产生大量的熔盐渣及收尘渣，该过程产生的废渣均称为熔盐氯化法钛白废渣。熔盐氯化法钛白废渣与沸腾氯化法钛白废渣均称为氯化废渣。氯化法钛白粉生产过程中产生的氯化废渣在空气中潮解形成烟雾，遇水则会溶解形成强酸性溶液，对环境造成很大的污染。

目前，氯化废渣大多采用跟石灰间隔铺放于荒地；也有的采取石灰乳中和处理再堆放渣场。但钛矿成分复杂，含多种不同金属元素，存在大量的Fe、Mn、Mg、Al、V的同时，还含有少量的Sc、Th、TRE(总稀土元素)、Ti、Zr、Nb等，其中的ThO₂更是达到350ppm左右，这些有价元素都被富集到氯化废渣中，目前已提取其中的Sc、V但其中的Th元素未进行回收。在回收Sc₂O₃的生产过程中，萃取Sc的同时也萃取Th，采用混酸对有机相洗涤大部分Th被洗入水相，实现Sc与Th的分离，至此Sc元素被回收，但从洗水中回收Th元素未见报导。Th元素属于放射性元素，有着重要的核能利用价值，直接丢弃不仅污染环境，还造成了资源的浪费。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述不足，提供一种从氯化法钛白体系渣中回收二氧化钍的方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种从氯化法钛白体系渣中回收二氧化钍的方法，包括以下步骤：

S1浸出制液：向氯化法钛白体系渣中加入浸出液后造浆，搅拌浸出得到浆液，向浆液中加入添加剂过滤得到第一萃取料液；该步骤中Sc、Th、Fe、Ti、Zr、Al、V、Si、RE(稀土元素)、Nb等元素进入水相；

S2萃取富集：向第一萃取料液中加入第一复合萃取剂，第一复合萃取剂与萃取料液采用多级逆流萃取的方式萃取富集钪元素与钍元素；得到第一含钍有机相；该步骤中同时被萃取的还有少量的Fe、Ti、Zr、Al、V、Si、RE等；

S3洗杂：将步骤S2获得的第一含钍有机相与第一洗涤剂使用多级逆流的方式进行洗涤，得到洗涤后第一含钍有机相；该步骤中可以洗涤大量的Fe、Al、V、RE等；

S4沉淀反萃钍：将步骤S3获得的洗涤后第一含钍有机相与第一反钍剂使用多级逆流的方式进行钍的沉淀反萃，分相后得到第一反钍后有机相与水相；水相过滤洗涤后得到钍的混合盐水合物沉淀；

S5有机相再生：将步骤S4获得的第一反钍后有机相进行碱再生，碱再生使未被酸洗下的杂质，全部以氢氧化物的形式沉淀反萃，得到钪富集物沉淀与碱再生后有机相；碱再生后有机相使用无机酸进行酸化处理，得到的酸化后有机相返回萃取富集步骤中使用；

S6碱转酸浸：将步骤S4获得钍的混合盐水合物沉淀经碱溶液加热转化成Th(OH)₄沉淀，并多次洗涤至pH7～9；再使用硝酸溶解过滤，得到精萃钍料液；