專利名稱：利用鉭鈮礦冶煉萃取殘液制取氟鋁酸鈉的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于稀有金屬冶煉領(lǐng)域中的冶煉廢水回收綜合治理和利用，特別涉及鉭鈮礦冶煉萃取殘液的綜合治理和回收利用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今大多數(shù)冶煉企業(yè)所采用的鉭鈮氧化物生產(chǎn)工藝是以鉭鈮礦為原料，先球磨，經(jīng)HF、H2SO4等高酸加熱分解，抽濾，接著采用仲辛醇萃取劑將氟鉭酸、氟鈮酸從所得的濾液萃取出來，最后利用低酸度條件下氟鉭酸和氟鈮酸在萃取劑中的溶解度差異將鉭和鈮分離。這種生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的廢水一般可分為五類鉭鈮萃取殘液廢水；鉭鈮氫氧化物沉淀廢水(包括殘液及洗水)；氟鉭酸鉀結(jié)晶母液廢水；金屬鉭粉酸洗水洗廢水；設(shè)備地面沖洗水等。這些廢水一個共同特點(diǎn)是都含有氟和有價金屬元素。隨著鉭鈮產(chǎn)品的市場需求量不斷上升，生產(chǎn)量的不斷加大，大量的廢水不僅污染環(huán)境，也成為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的繁重負(fù)擔(dān)。以年處理鉭鈮礦1600噸為例，其年產(chǎn)廢水量約達(dá)2.8萬噸，廢水處理成本達(dá)到200～300萬元/年。
此外，由于鉭鈮冶金制取的金屬及化合物性質(zhì)各異，加上現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)對這些化合物、金屬產(chǎn)品的要求各不相同，不同生產(chǎn)過程會用不同原料，使用原料成份復(fù)雜，廢水中有價金屬和元素成份不盡相同，更加具有“個性”。
目前，大多數(shù)冶煉企業(yè)對這些廢水(包括鉭鈮萃取殘液廢水)的處理工藝大都是采用廢水混合處理，即采用石灰中和沉淀，將有害物質(zhì)和金屬離子集中在固相，進(jìn)行液固分離，水相則排放。生產(chǎn)中產(chǎn)生什么廢水，就處理什么廢水，未形成清污分流，廢水中有價金屬未作回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種利用鉭鈮礦的鉭鈮萃取殘液制取氟鋁酸鈉及副產(chǎn)品硫酸銨、三氧化鎢的回收工藝，進(jìn)一步提高污水處理效率和廢水凈化復(fù)用率，減少廢水排放量；也是對廢水中有價金屬綜合回收，以減少對資源索取，提高鉭鈮冶金的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。
鉭鈮精礦經(jīng)硫酸、氫氟酸分解，溶液萃取鉭、鈮后，其萃取殘液溶液中HF、H2SO4混合酸度高達(dá)到10mol/l左右，表1列出了兩種典型的鉭鈮精礦的鉭鈮萃取殘液化學(xué)成分。
表1 鉭鈮廢液的主體成分(g/l)

本發(fā)明所述的回收工藝過程如下首先，中和沉鎢，分離雜質(zhì)。用氨中和萃取殘液至pH＝7～8，利用仲鎢酸銨溶解度在此時較小(pH＝7.3，T＝17℃時，約為0.064％)，此時溶液中鎢以仲鎢酸銨的形式和大部分雜質(zhì)被沉淀分離出去。
接著，在母液中加入硫酸調(diào)pH至5～6，并按化學(xué)反應(yīng)計量比加入硫酸鋁、硫酸鈉制備氟鋁酸鈉(冰晶石)，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌和烘干得氟鋁酸鈉產(chǎn)品。
最后，在母液中加入NaOH或Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH＝9～10除去溶液中的過量鋁，液相中含有大量的硫酸銨，蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銨。
本發(fā)明再對上述以仲鎢酸銨形式沉淀出來的鎢沉淀物加水通氨，使仲鎢酸銨溶解，過濾，分離雜質(zhì)，將含鎢水相蒸發(fā)結(jié)晶，烘干、熔燒，制得三氧化鎢。
本發(fā)明所采用的鉭鈮萃取殘液回收工藝，工藝簡單，易于操作，不需要特殊的工藝和設(shè)備，不但可以有效地回收氟鋁酸鈉(冰晶石)，而且可得到硫酸銨、三氧化鎢副產(chǎn)品，進(jìn)一步提高鉭鈮萃取殘液的處理效率和凈化復(fù)用率，減少廢水總體的排放量；還可以對廢水中有價金屬綜合回收，增加資源利用率，提高鉭鈮冶金的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實施例方式
本發(fā)明將通過以下實施例作進(jìn)一步地說明。
實施例1鉭鈮精礦經(jīng)硫酸、氫氟酸分解，溶液萃取鉭、鈮后，其萃取殘液溶液中的化學(xué)成分如下表所示。
鉭鈮廢液的主體成分(g/l)

首先，中和沉鎢，分離雜質(zhì)。用氨中和萃取殘液至pH＝7，并將溶液中生成的仲鎢酸銨和雜質(zhì)，沉淀分離出去。
接著，在母液中加入硫酸調(diào)pH至6，并按化學(xué)反應(yīng)計量比加入硫酸鋁、硫酸鈉制備氟鋁酸鈉(冰晶石)，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌和烘干得氟鋁酸鈉產(chǎn)品。
最后，在母液中加入NaOH調(diào)節(jié)pH＝9，除去溶液中的過量鋁，液相中含有大量的硫酸銨，蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銨。
再對上述以仲鎢酸銨形式沉淀出來的鎢沉淀物加水通氨，使仲鎢酸銨溶解，過濾，分離雜質(zhì)，將含鎢水相蒸發(fā)結(jié)晶，烘干、熔燒，制得三氧化鎢。
氟鋁酸鈉(Na3AlF6)產(chǎn)品質(zhì)量表

硫酸銨(NH4)2SO4產(chǎn)品質(zhì)量表

實施例2鉭鈮精礦經(jīng)硫酸、氫氟酸分解，溶液萃取鉭、鈮后，其萃取殘液溶液中的化學(xué)成分如下表所示。
鉭鈮廢液的主體成分(g/l)

首先，中和沉鎢，分離雜質(zhì)。用氨中和萃取殘液至pH＝8，并將溶液中生成的仲鎢酸銨和雜質(zhì)，沉淀分離出去。
接著，在母液中加入硫酸調(diào)pH至5，并按化學(xué)反應(yīng)計量比加入硫酸鋁、硫酸鈉制備氟鋁酸鈉(冰晶石)，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌和烘干得氟鋁酸鈉產(chǎn)品。
最后，在母液中加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH＝10，除去溶液中的過量鋁，液相中含有大量的硫酸銨，蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銨。
再對上述以仲鎢酸銨形式沉淀出來的鎢沉淀物加水通氨，使仲鎢酸銨溶解，過濾，分離雜質(zhì)，將含鎢水相蒸發(fā)結(jié)晶，烘干、熔燒，制得三氧化鎢。
所制得的產(chǎn)品也可達(dá)到實施例1中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用鉭鈮礦冶煉萃取殘液制取氟鋁酸鈉的工藝，其特征是氨中和萃取殘液至pH＝7～8，沉淀分離仲鎢酸銨和雜質(zhì)，在母液中加硫酸調(diào)pH至5～6，并按化學(xué)反應(yīng)計量比加入硫酸鋁、硫酸鈉，過濾、洗滌和烘干得氟鋁酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是再在母液中加入NaOH調(diào)節(jié)pH＝9～10，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是再在母液中加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH＝9～10，蒸發(fā)結(jié)晶生成硫酸銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是將分離出的仲鎢酸銨加水通氨溶解，過濾，分離雜質(zhì)，然后蒸發(fā)結(jié)晶，烘干、熔燒，制得三氧化鎢。
全文摘要
一種利用鉭鈮礦冶煉萃取殘液制取氟鋁酸鈉的工藝，其特征是用氨中和萃取殘液至pH＝7～8，沉淀分離仲鎢酸銨和雜質(zhì)；在母液中加硫酸調(diào)pH至5～6，并按化學(xué)反應(yīng)計量比加入硫酸鋁、硫酸鈉，過濾、洗滌和烘干得氟鋁酸鈉，再在母液中加入NaOH或Ca(OH)
文檔編號C02F1/26GK1686841SQ20051007154
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者羅嵐, 羅會秋, 周浪, 魏秀琴 申請人:南昌大學(xué)