专利名称：从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法
技术领域：
本发明涉及一种钛白粉环保车间酸性废水回收利用的方法，特别涉及一种从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法。
背景技术：
钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉生产目前有硫酸法(以钛铁矿和硫酸反应)和氯化法(以氯气为介质)两种工艺，由于经济比较落后，我国的钛白粉工业起步较晚，在生产技术上，国外以氯化法为主，我国大部分为硫酸法。传统硫酸法的最大问题是产生大量的酸性废水，酸性废水除了含有主要成分H2SO4,还含有一定的FeS04、Al2 (SO4) 3>Sc2O3等物质，这些废水不经处理直接排放，不仅对生态环境产生严重污染，还造成资源的严重浪费，因此对酸性废水的处理具有重要的经济和社会意义。
发明内容
本发明不同于使用石灰石中和酸性废水生成石膏的传统处理方法，与传统方法相比，本发明方法的优点在于不仅减少了直接排放对环境的污染，而且还获取到具有较高经济价值的富钪原料。钪，一种金属元素，主要存在于极稀少的钪钇石中，每吨钪钇石中只含有几克至几十克的钪。单质的钪一般应用于合金，而钪的氧化物在陶瓷材料上面起到了重要的作用，氧化钪可以制作半导体镀层的蒸镀材料、可变波长的固体激光器、高清晰度的电视电子枪和金属卤化物灯等，具有重要的经济价值。钛白粉环保车间酸性废水中钪浓度较低，废水量大，直接采用萃取方法并不能获取具有经济价值的氧化钪原料，而酸性废水在钛白粉生产中必须经过中和处理的，在中和过程中，分两段中和、两次过滤来获取富钪原料，能够获得较好经济效益。本方法包括下述步骤A、酸性废水中加入碳酸钙矿石粉进行第一次中和，中和到pH在I. O 2. O之间；B、酸性废水过滤除去第一次中和反应形成的石膏沉淀；C、过滤后的滤液加入碳酸钙矿石粉进行第二次中和，中和到pH在4. 2 4. 3之间；D、过滤收集第二次中和反应形成的滤渣；所述酸性废水是钛白各工序中收集到的工业废水总和，含H2SO4在60 80g/l，TiOSO4 在 2 3g/l，而 Sc2O3 在 3 5mg/l ；所述碳酸钙矿石粉细度< 150目，含CaCO3 > 90% ；所述滤渣含水量< 42%，含钪浓度在100 120g/t。优选的是，所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，在上述A步骤中，酸性废水中加入碳酸钙矿石粉进行机械搅拌混合。
优选的是，所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，在上述C步骤中，滤液加入碳酸钙矿石粉进行机械搅拌混合。优选的是，所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，在上述A步骤中，第一次中和到pH = I. 5。优选的是，所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，在上述A步骤中，第二次中和到pH = 4. 2。本发明重点在于在第一次中和时通过控制pH值，将废水中的主要成分H2SO4通过中和反应生成石膏沉淀过滤除去，而钪仍留在滤液中，而在第二次中和时又通过控制终点PH值，使钪沉淀在渣中，其它杂质尽量少地进入渣中来提高滤渣中钪的含量，再经过滤获取富钪渣，在上述步骤A和C中，采用机械搅拌混合方法所获得的钪的回收率大于75%，优于使用其它搅拌混合方法(例如风搅拌)。
图I为本发明所述的一种从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图I所示，本发明提供一种从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，钛白粉各工序中会产生大量的酸性废水，所述酸性废水中含H2SO4在60 80g/l，TiOSO4在2 3g/l,而Sc2O3在3 5mg/l,酸性废水中加入碳酸I丐矿石粉进行第一次中和，中和到pH在I. O 2. O之间，过滤除去第一次中和反应形成的石膏沉淀，过滤后的滤液加入碳酸钙矿石粉进行第二次中和，中和到pH在4. 2 4. 3之间，过滤收集第二次中和反应形成的富钪滤渣，两次中和过程中采用机械搅拌混合的方法，所述碳酸钙矿石粉细度< 150目，含CaCO3> 90%。所述滤渣含水量< 42%，，含钪浓度在100 120g/t。采用本发明方法获得的钪的回收率大于75%。下面实施例说明本发明的一种从钛白环保车间酸性废水中获取富钪料的方法。实施例一在机械搅拌下，将钛白环保车间废水4升用碳酸钙矿石粉中和到pH值I. 0，过滤得滤饼809g，滤液3. 6升，将滤液用碳酸钙矿石粉中和到pH值4. 2，真空过滤抽干得到滤饼190g，滤饼含钪为109g/t，钪回收率为85%。实施例二 在机械搅拌下，将钛白环保车间废水4升用碳酸钙矿石粉中和到pH值2. O,过滤得滤饼798g，滤液3. 7升，将滤液用碳酸钙矿石粉中和到pH值4. 3，真空过滤抽干得到滤饼205g，滤饼含钪为115g/t，钪回收率为90%。实施例三在机械搅拌下，将钛白环保车间废水4升用碳酸钙矿石粉中和到pH值I. 5，过滤得滤饼836g，滤液3. 3升，将滤液用碳酸钙矿石粉中和到pH值4. 3，真空过滤抽干得到滤饼226g，滤饼含钪为117g/t，钪回收率为92%。实施例四在机械搅拌下，将钛白环保车间废水5升用碳酸钙矿石粉中和到pH值2. 0，过滤得滤饼I. 02kg,滤液3. 9升，将滤液用碳酸钙矿石粉中和到pH值4. 3，真空过滤抽干得到滤饼302g，滤饼含钪为112g/t，钪回收率为87%。实施例五在机械搅拌下，将钛白环保车间废水5升用碳酸钙矿石粉中和到pH值1.0，过滤得滤饼I. 05kg，滤液4. 2升，将滤液用碳酸钙矿石粉中和到pH值4. 2，真空过滤抽干得到滤饼316g，滤饼含钪为105g/t，钪回收率为89%。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.一种从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤A、酸性废水中加入碳酸钙矿石粉进行第一次中和，中和到pH在I.O 2. O之间； B、酸性废水过滤除去第一次中和反应形成的石膏沉淀；C、过滤后的滤液加入碳酸钙矿石粉进行第二次中和，中和到pH在4.2 4. 3之间； D、过滤收集第二次中和反应形成的滤渣； 所述酸性废水是钛白粉各工序中收集到的工业废水总和，含H2SO4在60 80g/l，TiOSO4 在 2 3g/l，而 Sc2O3 在 3 5mg/l ； 所述碳酸钙矿石粉细度< 150目，含CaCO3 > 90% ； 所述滤渣含水量< 42%，含钪浓度在100 120g/t。
2.如权利要求I所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，其特征在于，在上述A步骤中，酸性废水中加入碳酸钙矿石粉进行机械搅拌混合。
3.如权利要求I所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，其特征在于，在上述C步骤中，滤液加入碳酸钙矿石粉进行机械搅拌混合。
4.如权利要求I所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，其特征在于，在上述A步骤中，第一次中和到pH = 1.5。
5.如权利要求I所述的从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，其特征在于，在上述A步骤中，第二次中和到pH = 4. 2。
全文摘要
本发明提供一种从钛白粉环保车间酸性废水中获取富钪料的方法，该方法是用含碳酸钙的矿石粉与钛白粉生产工艺过程中产生的酸性废水反应，反应至废水pH值为1.0～2.0时过滤，石膏沉淀被除去，收集的滤液继续用碳酸钙矿石粉中和，当pH值为4.2～4.3时结束反应，过滤收集滤渣，得到含钪100～120g/t的滤渣，整个过程钪的回收率大于75％，该方法与传统的酸性废水处理方法相比，不仅减少了直接排放对环境的污染，而且还获取到具有较高经济价值的富钪原料。
文档编号C02F1/66GK102976527SQ20121054347
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者黄桂永 申请人:中国有色集团(广西)平桂飞碟股份有限公司