一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工材料制备技术领域，尤其涉及一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断发展和人们生活水平的提高，人们对高科技产品的需求越来越多，这样玻璃窑炉、高温炉、晶体炉等行业替换下的含锆废弃物砖也越来越多。含锆废弃物砖是加入稳定剂(氧化钙、氧化镁、氧化钇、氧化镧、氧化铈等)经高温烧结稳定或高温熔融稳定形成四方氧化锆或立方氧化锆。因其稳定度高，晶相稳定，无法采用化学方法完全分解及高纯化学检测，从而无法完全分离提纯，因此没有利用价值。
[0003]为了废物回收利用我们解决了这一难题，把里面的锆、钇提纯出来，提纯的氧氯化锆主要用于造纸、油漆、化妆品、汽车尾气净化催化剂等四个主要用途。众所周知，在中国造纸目前还是一个相对紧缺的行业，并随着人们对环保的要求愈来愈高，包括对食品、水果等包装材料都在朝纸质化方向发展，所以在相当一段时间内，中国的造纸业必将扩大产量与销量。还有化妆品行业，随着人们生活水平的提高和商业活动的日益增多，对化妆品的需求也会增大，所以氧氯化锆的需求量也会相应增大
[0004]但是，现有的技术存在着锆废弃物中立方氧化锆是经过2700°C以上高温电熔形成的复合立方氧化锆，低温下无法分解，且反应缓慢，转化率小于20%，提纯再利用率低，能源浪费严重，生产工艺复杂繁琐，生产效率不高的问题。
[0005]因此，发明一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法显得非常必要。
【实用新型内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法，以解决现有的技术存在着锆废弃物中立方氧化锆是经过2700°C以上高温电熔形成的复合立方氧化锆，低温下无法分解，且反应缓慢，转化率小于20 %，提纯再利用率低，能源浪费严重，生产工艺复杂繁琐，生产效率不高的问题。一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法具体包括:将锆废弃物通过碱化反应使其中的氧化锆转化为强碱氢氧化物，所述的强碱氢氧化物经中和反应生成氢氧化锆，所述的氢氧化锆经过酸溶过滤除杂提纯得到氧氯化锆。
[0007]优选地，所述的碱熔反应是由含锆废弃物和片碱在催化剂(硼酸、碳酸盐或硫酸盐按一定比例或是硼砂、碳酸盐或硫酸盐按一定比例混合)作用下进行的焙烧反应，所述的碱化反应的焙烧温度为350?1200°C
[0008]优选地，所述的含锆废弃物、片碱和催化剂(硼酸、碳酸盐或硫酸盐按一定比例或是硼砂、碳酸盐或硫酸盐按一定比例混合)混合按照质量份数1:0.6?0.9?0.1?0.3混合。
[0009]优选地，所述的碱化反应的焙烧温度为350?1200°C。
[0010]优选地，所述的碱化反应后的产物依次经过水中浸取、中和固液分离、压滤、洗涤滤渣获得氢氧化锆，所述的氢氧化锆经过酸溶过滤除杂，清液浓缩结晶处理最后得到氧氯化锆。
[0011]优选地，所述的浸取时固液比为1:3?1:6，浸取温度为50?90°C，浸取时间为
I ?2ho
[0012]优选地，所述的中和反应是强氢氧化物和盐酸(硫酸)反应；所述中和反应时溶液的PH值控制在7?8 ;所述的中和反应时溶液的PH值控制在7?8。
[0013]优选地，所述片碱的含量多96%。
[0014]优选地，所述的锆废弃物经粉碎加工处理并添加微量催化剂，其中Zr02含量为75-95%, Fe2O3彡0.1%，余量为Ca 0、Y 203和杂质，所述的锆废弃物中锆含量较高，在催化剂作用下与片碱反应，使其中的锆转化成强碱氢氧化物加入水中进行浸取中和，获得的氢氧化锆经过酸溶过滤除杂，清液浓缩结晶提纯得到氧氯化锆。
[0015]优选地，所述的锆废弃物采用立方氧化锆和半斜氧化锆，其中氧化锆含量多80，三氧化二铝含量< 5%。
[0016]一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法的生产工艺包含以下步骤:
[0017]步骤一:锆废弃物经粉碎、过筛准备；
[0018]步骤二:锆废弃物、片碱和催化剂按比例配料搅拌成混合物；
[0019]步骤三:将步骤二中混合物焙烧生成强碱氢氧化物；
[0020]步骤四:将步骤三中强碱氢氧化物加入水中进行浸取形成料液；
[0021]步骤五:将步骤四中料液加入硫酸进行中和反应；
[0022]步骤六:将步骤五中和反应后的料液用板框机压滤得到氢氧化锆；
[0023]步骤七:将步骤六中的氢氧化锆酸溶过滤除杂，并浓缩结晶得到氧氯化锆。
[0024]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:由于本发明的一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法广泛应用于化工材料制备技术领域。本发明实现了含锆废弃物分解提纯再利用，节约能源，简化生产工艺，提高生产效率，解决氧氯化锆传统工艺带来环保问题。
【附图说明】
[0025]图1是含锆废弃物生产氧氯化锆的生产工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明做进一步描述:
[0027]图中:
[0028]如附图1所示
[0029]一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法具体包括:将锆废弃物通过碱化反应使其中的氧化锆转化为强碱氢氧化物，所述的强碱氢氧化物经中和反应生成氢氧化锆，所述的氢氧化锆经过酸溶过滤除杂提纯得到氧氯化锆。
[0030]优选地，所述的碱熔反应是由含锆废弃物和片碱在催化剂(硼酸、碳酸盐或硫酸盐按一定比例或是硼砂、碳酸盐或硫酸盐按一定比例混合)作用下进行的焙烧反应，所述的碱化反应的焙烧温度为350?1200°C
[0031]优选地，所述的含锆废弃物、片碱和催化剂(硼酸、碳酸盐或硫酸盐按一定比例或是硼砂、碳酸盐或硫酸盐按一定比例混合)混合按照质量份数1:0.6?0.9?0.1?0.3混合。
[0032]优选地，所述的碱化反应的焙烧温度为350?1200°C。
[0033]优选地，所述的碱化反应后的产物依次经过水中浸取、中和固液分离、压滤、洗涤滤渣获得氢氧化锆，所述的氢氧化锆经过酸溶过滤除杂，清液浓缩结晶处理最后得到氧氯化锆。
[0034]优选地，所述的浸取时固液比为1:3?1:6，浸取温度为50?90°C，浸取时间为I ?2h0
[0035]优选地，所述的中和反应是强氢氧化物和盐酸(硫酸)反应；所述中和反应时溶液的PH值控制在7?8 ;所述的中和反应时溶液的PH值控制在7?8。
[0036]优选地，所述片碱的含量彡96%。
[0037]优选地，所述的锆废弃物经粉碎加工处理并添加微量催化剂，其中ZrO2含量为75-95%, Fe2O3彡0.1%，余量为Ca 0、Y 203和杂质，所述的锆废弃物中锆含量较高，在催化剂作用下与片碱反应，使其中的锆转化成强碱氢氧化物加入水中进行浸取中和，获得的氢氧化锆经过酸溶过滤除杂，清液浓缩结晶提纯得到氧氯化锆。
[0038]优选地，所述的锆废弃物采用立方氧化锆和半斜氧化锆，其中氧化锆含量多80，三氧化二铝含量< 5%。
[0039]一种含锆废弃物生产氧氯化锆的方法的生产工艺包含以下步骤:
[0040]SlOl:锆废弃物经粉碎、过筛准备；
[0041]S102:锆