一種利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝。本發明是將含鈧瓦斯灰（泥）用廢酸進行常壓浸出Ⅰ后過濾（常壓浸出1），過濾所得濾渣返回高爐煉鐵，過濾所得溶液經還原劑還原后，用含鈧瓦斯灰（泥）進行中和，中和后所得濾液經除雜后送電解鋅處理，所得中和渣用廢酸進行常壓浸出Ⅱ，浸出所得濾渣返回高爐煉鐵，所得濾液用萃取反萃草酸沉淀得到草酸鈧。該工藝以廢制廢綜合回收瓦斯灰（泥）中的鈧，工藝簡單，工藝參數容易實現，回收鈧的同時還可得到副產品電積鋅。
【專利說明】
-種利用廢酸提取瓦斯灰中抗的新工藝
技術領域
[0001] 本發明屬于有色金屬冶煉技術領域，具體設及一種利用廢酸提取瓦斯灰中筑的新 工藝。
【背景技術】
[0002] 高爐瓦斯灰（泥)是高爐煉鐵產生的排泄物。在高爐冶煉過程中，鐵礦原料所含的 鋒、侶、鉛等輕質雜質在高溫條件下被還原并形成蒸汽，與礦石、焦炭、烙劑等粉塵微粒一并 隨高爐煤氣排出，后經濕式或干式除塵系統捕著去除，形成瓦斯灰或瓦斯泥，是鋼鐵企業主 要固體排放物之一，全國年產瓦斯灰近200萬噸。其處理方法有四種：外排堆放、填埋、直接 利用返回到燒結工藝、綜合利用提取有價元素。
[0003] 某些企業產生的廢酸中含有大量雜質金屬，當廢酸中酸較高時，不利于回收其中 的有價金屬。對此，本工藝利用了高爐瓦斯灰的堿和廢酸含酸的特性，提出了利用鐵白廢酸 處理高爐瓦斯灰綜合回收有價金屬筑的新工藝。該工藝條件容易實現，不僅富集回收了筑， 還有利于回收瓦斯灰中的鋒、鐵等金屬，實現高爐瓦斯灰的資源綜合利用。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種利用廢酸提取瓦斯灰中筑的新工藝。
[0005] 本發明的目的是運樣實現的，包括如下步驟： (1) 用廢酸常壓浸出瓦斯灰，過濾后得濾渣和濾液，濾渣可返回常壓浸出工序，濾液進 入中和沉淀工序，為了便于區分，此處常壓酸浸記為常壓酸浸I; (2) 步驟（1)所得濾液用瓦斯灰用還原劑進行處理后進入下一步工藝； (3) 經還原后的濾液用瓦斯灰進行中和沉淀，過濾后得中和沉淀渣和濾液，濾液經處 理后可用電積回收鋒，中和沉淀渣進入下一步工序； (4) 步驟(3)所得中和沉淀渣用廢酸進行浸出，過濾后得濾渣和濾液，濾渣主要含鐵、 炭、鐵、巧、娃等物質，可W返回高爐煉鐵，濾液進下一步工序，此常壓浸出過程記為常壓浸 出n; (5) 步驟(4)所得濾液用萃取劑和稀釋劑進行萃取，再用酸進行反萃，最后用草酸沉淀 含筑反萃液得到草酸筑產品。
[0006] 本發明產生的有益效果： (1)該工藝W廢制廢綜合回收瓦斯灰(泥）中的筑，工藝簡單，工藝參數容易實現，回收 筑的同時還可得到副產品電積鋒。
[0007] (2)該工藝用廢酸處理瓦斯灰，經兩次浸出、一次中和沉淀，可將瓦斯灰中的筑、鋒 等分離提取出來，通過W廢制廢實現了瓦斯灰和廢酸的資源綜合利用。
【附圖說明】
[000引圖1為本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不W任何方式對本發明加 W限制，基 于本發明教導所作的任何變換，均落入本發明保護范圍。
[001日]本發明包括如下步驟： (1) 用廢酸常壓浸出瓦斯灰，過濾后得濾渣和濾液，濾渣可返回常壓浸出工序，濾液進 入中和沉淀工序，為了便于區分，此處常壓酸浸記為常壓酸浸I; (2) 步驟（1)所得濾液用瓦斯灰用還原劑進行處理后進入下一步工藝； (3) 經還原后的濾液用瓦斯灰進行中和沉淀，過濾后得中和沉淀渣和濾液，濾液經處 理后可用電積回收鋒，中和沉淀渣進入下一步工序； (4) 步驟(3)所得中和沉淀渣用廢酸進行浸出，過濾后得濾渣和濾液，濾渣主要含鐵、 炭、鐵、巧、娃等物質，可W返回高爐煉鐵，濾液進下一步工序，此常壓浸出過程記為常壓浸 出n; (5) 步驟(4)所得濾液用萃取劑和稀釋劑進行萃取，再用酸進行反萃，最后用草酸沉淀 含筑反萃液得到草酸筑產品。
[0011]浸出所用的廢酸為硫酸、硝酸或鹽酸，濃度為100~300g/L，浸出溫度為25°C~90°C， 浸出時間30~300min，液固比1.5: :1;。
[0012] 所述步驟(2)中的還原劑為硫化鋒精礦或黃鐵礦，用量為1~20g/L，還原溫度為25 °C~90°C，還原時間為lOmin~240min;。
[0013] 所述步驟(3)中的沉淀劑為瓦斯灰，沉淀劑用量為10~lOOg/L，中和溫度為25°C~90 。(：，中和時間30~120min。
[0014] 步驟巧）中所述萃取劑為P204、P507或TPB，稀釋劑為煤油或溶劑油，萃取劑濃度為 5%~40%，萃取相比0/A為1: 3~1:8，萃取級數為1~7級，萃取時間為1~7min，25°C萃取;反萃時 反萃劑為鹽酸或硫酸，濃度為0.5~2mol/L，反萃取相比0/A為3:1~8:1，反萃時間為1~7min， 反萃級數為級，25°C反萃。
[0015] 在W下的所有實施例中，使用的瓦斯灰泥為國內某廠的高爐瓦斯泥，使用的廢酸 為某廠的廢硫酸，其化學成分如表1、表2所示。值用的還原劑為國內某地產的硫化鋒措礦。
表2廢酸主要元素的化學分析結果 實施例1 常壓浸出I酸濃度:硫酸1 OOg/L，浸出時間30min，25 °C浸出，液固比4:1，浸出率31.50%; 所得浸出液采用硫化鋒精礦進行還原，還原劑用量20g/L，還原時間60min，還原溫度60°C， 還原率30.52%浪出液用瓦斯泥(灰)沉淀，用量50邑/1，沉淀溫度60°(：，沉淀時間90111山筑含 量可富集至16.3倍，沉淀率86.19%;所得沉淀渣用硫酸酸浸，25 °C浸出，浸出時間150min，浸 出液固比4:1，酸濃度240g/L，浸出率91.50%;浸出液采用P20425°C萃取，稀釋劑為煤油，萃 取劑濃度為10%，萃取級數為3級，萃取時間為5min，萃取相比0/A為1:5,筑萃取率98.26%;筑 負載有機相用鹽酸在25°C下反萃，鹽酸濃度為1.5mol/L，反萃相比0/A為3:1，反萃時間為 Imin，反萃級數為3級，筑反萃率70.15%;反萃后的筑富集液用草酸沉淀得到草酸筑。
[0017]實施例2 常壓浸出I酸濃度:鹽酸200g/L，浸出時間180min，浸出溫度60°C，液固比3:1，浸出率： 65.26%;所得浸出液采用硫化鋒精礦進行還原，還原劑用量Ig/L，還原時間120min，還原溫 度90°C，還原率48.37%;浸出液用瓦斯泥(灰)沉淀，用量30g/L，25°C沉淀，沉淀時間30min， 筑含量可富集至13.4倍，沉淀率53.46%;所得沉淀渣用鹽酸浸出，浸出溫度90°C，浸出時間 ISOmin，浸出液固比3:1，酸濃度200g/L，浸出率87.36%;浸出液采用口50725°(：萃取，稀釋劑 為溶劑油，萃取劑濃度為20%，萃取級數為1級，萃取時間為3min，萃取相比0/A為1:3,筑萃取 率91.23%;筑負載有機相用硫酸在25°(：下反萃，硫酸濃度為1.0111〇1/1，反萃相比0/4為5:1， 反萃時間為7min，反萃級數為1級，筑反萃率50.69%;反萃后的筑富集液用草酸沉淀得到草 酸筑。
[001引實施例3 常壓浸出I酸濃度:硫酸200g/L，浸出時間120min，浸出溫度90°C，液固比1.5 :1，浸出 率:54.69%;所得浸出液采用硫化鋒精礦進行還原，還原劑用量5旨凡，還原時間10111111，251： 下還原，還原率40.81%;浸出液用瓦斯泥(灰)沉淀，用量1 Og/L，25 °C沉淀，沉淀時間60min， 筑含量可富集至15.8倍，沉淀率83.25%;所得沉淀渣用鹽酸浸出，浸出溫度60°C，浸出時間 90min，浸出液固比5:1，酸濃度150g/L，浸出率93.92%;浸出液采用P20425 °C萃取，稀釋劑為 溶劑油，萃取劑濃度為5%，萃取級數為5級，萃取時間為Imin，萃取相比0/A為1:4,筑萃取率 93.17%;筑負載有機相用鹽酸在25°(：下反萃，鹽酸濃度為0.511101/1，反萃相比0/4為4:1，反 萃時間為3min，反萃級數為1級，筑反萃率80.19%;反萃后的筑富集液用草酸沉淀得到草酸 筑。
[0019] 實施例4 常壓浸出I酸濃度:硝酸300g/L，浸出時間300min，浸出溫度60°C，液固比2:1，浸出率： 90.28%;所得浸出液采用黃鐵礦進行還原，還原劑用量Ig/L，還原時間ISOmin，還原溫度50 °C，還原率62.58%;浸出液用瓦斯泥(灰)沉淀，用量80g/L，沉淀溫度80°C，沉淀時間120min， 筑含量可富集至20.3倍，沉淀率92.67%;所得沉淀渣用硫酸浸出，浸出溫度70°C，浸出時間 30min，浸出液固比2:1，酸濃度lOOg/L，浸出率70.23%;浸出液采用P50725 °C萃取，稀釋劑為 煤油，萃取劑濃度為30%，萃取級數為3級，萃取時間為3min，萃取相比0/A為1:5,筑萃取率 97.77%;筑負載有機相用硫酸在25°C下反萃，硫酸濃度為2. Omol/L，反萃相比0/A為3:1，反 萃時間為5min，反萃級數為5級，筑反萃率99.54%;反萃后的筑富集液用草酸沉淀得到草酸 筑。
[0020] 實施例5 常壓浸出I酸濃度:鹽酸1 OOg/L，浸出時間240min，浸出溫度90°C，液固比5:1，浸出率： 73.75%;所得浸出液采用黃鐵礦進行還原，還原劑用量20g/L，還原時間240min，還原溫度40 °C，還原率80.15%;浸出液用瓦斯泥(灰)沉淀，用量60g/L，沉淀溫度70°C，沉淀時間60min， 筑含量可富集至15.2倍，沉淀率80.31%;所得沉淀渣用硝酸浸出，浸出溫度40°C，浸出時間 240min，浸出液固比1.5:1，酸濃度300g/L，浸出率60.12%;浸出液采用TBP25 °C萃取，稀釋劑 為煤油，萃取劑濃度為25%，萃取級數為7級，萃取時間為7min，萃取相比0/A為1:3,筑萃取率 99.28%;筑負載有機相用鹽酸在25°(：下反萃，鹽酸濃度為1.5111〇1/1，反萃相比0/4為6:1，反 萃時間為3min，反萃級數為5級，筑反萃率91.37%;反萃后的筑富集液用草酸沉淀得到草酸 筑。
[0021] 實施例6 常壓浸出I酸濃度：硫酸300g/L，浸出時間200min，25 °C浸出，液固比8 :1，浸出率： 83.57%;所得浸出液采用黃鐵礦進行還原，還原劑用量lOg/L，還原時間210min，還原溫度80 °C，還原率83.46%;浸出液用瓦斯泥(灰)沉淀，用量lOOg/L，沉淀溫度40°C，沉淀時間30min， 筑含量可富集14.0倍，沉淀率70.86%;所得沉淀渣用硫酸浸出，浸出溫度50°C，浸出時間 SOOmin，浸出液固比8:1，酸濃度155g/L，浸出率75.44%;浸出液采用TBP25 °C萃取，稀釋劑為 溶劑油，萃取劑濃度為40%，萃取級數為5級，萃取時間為Imin，萃取相比0/A為1:8,筑萃取率 89.89%;筑負載有機相用硫酸在25°C下反萃，鹽酸濃度為2. Omol/L，反萃相比0/A為8:1，反 萃時間為7min，反萃級數為7級，筑反萃率88.63%;反萃后的筑富集液用草酸沉淀得到草酸 筑。
【主權項】
1. 一種利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝，其特征在于包括如下步驟： (1) 用廢酸常壓浸出瓦斯灰，過濾后得濾渣和濾液，濾渣可返回常壓浸出工序，濾液進 入中和沉淀工序，為了便于區分，此處常壓酸浸記為常壓酸浸I; (2) 步驟（1)所得濾液用瓦斯灰用還原劑進行處理后進入下一步工藝； (3) 經還原后的濾液用瓦斯灰進行中和沉淀，過濾后得中和沉淀渣和濾液，濾液用于 電積回收鋅，中和沉淀渣進入下一步工序； (4) 步驟(3)所得中和沉淀渣用廢酸進行浸出，過濾后得濾渣和濾液，濾渣主要含鐵、 炭、鈦、鈣、硅等物質，可以返回高爐煉鐵，濾液進下一步工序，此常壓浸出過程記為常壓浸 出Π ; (5) 步驟(4)所得濾液用萃取劑和稀釋劑進行萃取，再用酸進行反萃，最后用草酸沉淀 含鈧反萃液得到草酸鈧產品。2. 根據權利要求1所述的利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝，其特征在于浸出所用的 廢酸為硫酸、硝酸或鹽酸，濃度為l〇〇~300g/L，浸出溫度為25~90°C，浸出時間30~300min，液 固比1.5:1~8:1。3. 根據權利要求1所述的利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝，其特征在于所述步驟(2) 中的還原劑為硫化鋅精礦或黃鐵礦，用量為1~20g/L，還原溫度為25 °〇90 °C，還原時間為 lOmin~240min〇4. 根據權利要求1所述的利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝，其特征在于所述步驟(3) 中的沉淀劑為瓦斯灰，沉淀劑用量為10~l〇〇g/L，中和溫度為25°O90°C，中和時間30~ 120min〇5. 根據權利要求1所述的利用廢酸提取瓦斯灰中鈧的新工藝，其特征在于步驟(5)中所 述萃取劑為P204、P507或TPB，所述萃取步驟所用的稀釋劑為煤油或溶劑油，萃取劑濃度為 5%~40%，萃取相比Ο/A為1: 3~1:8,萃取級數為1~7級，萃取時間為1~7min，25°C萃取;反萃時 反萃劑為鹽酸或硫酸，濃度為〇. 5~2mol/L，反萃取相比Ο/A為3:1~8:1，反萃時間為1~7min， 反萃級數為1~7級，25°C反萃。
【文檔編號】C22B3/44GK106048263SQ201610468835
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月25日
【發明人】彭秋燕, 楊大錦, 劉俊場, 王少龍, 于站良, 謝天鑒, 刁微之, 李小英, 閆森
【申請人】昆明冶金研究院