专利名称:钛及其钛合金酸洗废液的回收方法
一种废酸的回收方法，本发明是钛及其合金酸洗废液的回收方法。
钛及钛合金在热加工过程中，形成金属氧化物薄膜，一般采用碱熔后，HF-HNO3洗除法。正常生产过程中，酸洗液的浓度范围HF5-10%，HNO325-35%(Vol)，酸洗的主要化学反应
随着酸洗过程的继续，钛及其合金中的钛和其他金属离子的被溶解，溶液中的金属离子达到一定浓度以后，酸洗效果降低，最后停止反应，只能作为废酸排出，废液的组成如下
如果将酸废弃，硝酸要排放60～90%，氢氟酸要排放20%以上，不仅造成环境污染，而且也是一项经济损失。
为了解决污染和浪费问题，以往曾采用过碱中和法，这种方法存在的问题不仅潜在污染严重，还消耗大量的碱。日本厂家和国内环保工作者，曾采用过萃取法，这种方法存在着操作复杂，萃取率不能满足要求。至于减压回收法，由于蒸发器材质存在着困难，能量消耗过大，蒸发底液难于处理，也没有达到实用化。
为了克服上述缺点，本发明采用沉淀法。加入氟化钠，首先将废酸中的金属离子沉淀，而后补加一定量的浓酸，达到废酸再生回收氢氟酸和硝酸的目的。这种方法简单可靠，成本低，不需要复杂的设备，酸洗液可实现闭路循环，消除了环境污染。沉淀的化合物，可用于防腐、搪瓷及塑料工业，也可以转化为氢氟酸和钛白粉。
在酸洗过程中，酸洗中的二种酸，仅有氢氟酸同钛发生反应。至于硝酸主要有二种作用，其一同杂质元素或合金添加元素反应，以防止抑制酸洗反应，其二一定量的硝酸浓度，可保证酸洗过程中钛表面光泽，防止出现暗黑色的还原态表面。因此酸洗过程中硝酸的消耗量对比氢氟酸来说是很低的，废酸的主要成分有没有消耗完的氢氟酸，硝酸(少量被消耗)钛及其杂质离子，如钛合金中的Al3+，V5+，Cu2+等采用氟化钠作沉淀剂，沉降钛离子，反应如下
反应生成的氟钛酸钠，在酸液里溶解度较小，可以将溶液中大部分TiF4沉淀分离。
含量范围在Ti4+10-18克/升情况下，每立方米废酸液中加入17.5-31.5公斤氟化钠，可以得到较佳的沉淀效果。加入17.5公斤时溶液中Ti离子为6克/升，31.5公斤时Ti离子为3克/升，大于31.5公斤，沉淀的不是Na2TiF6，小于17.5公斤时沉淀不完全。沉淀中钛含量在21～23%范围内。
在酸洗过程中，溶液中的硝酸浓度应保持5.85N，不足部分应该补加。
酸洗废液经几十次循环再生使用，仍然保持良好的酸洗效果。从循环过程中酸液的体积变化来看，每经一次循环，体积要缩小15～20%，由于补加新酸，所增加的体积为7～12%，因此可实现理想的闭路循环。没有多余的酸液排放，所得到的沉淀化合物的纯度符合工业要求。
废酸再生过程中，杂质含量明显下降，Cu2+再生前0.06克/升，再生后为0.018克/升，Fe3+再生前为0.24克/升，再生物为0.052克/升。
回收工艺流程废酸在桶1中贮存和澄清，通过泵2把废酸打入反应器3中，经管道把氟化钠加入反应器3中，反应生成氟钛酸钠。含有沉淀的溶液经阀门4流入过滤器5中，使沉淀和溶液分离，沉淀在干燥器6中干燥。溶液经减压过滤后，贮存于接收器7中，经阀门8注入酸贮槽9中，经泵10把再生中酸打入酸洗槽13中，并通过管道补加氢氟酸和硝酸。
权利要求
1.一种废酸的回收方法，其特征在于采用沉淀法。首先将废酸中的金属离子沉淀，而后补加一定量的浓酸，达到废酸再生回收氢氟酸和硝酸的目的。
2.根据权利要求
1所说的沉淀法，是在每立方米的废酸中加入17.5-31.5公斤氟化钠，可得到较佳的沉淀效果，沉淀中钛含量在21～23%范围内。
3.根据权利要求
1所说的补加一定量的浓酸，一般采用4%HF(Vol)，酸洗速度和酸洗件表面光洁度都能达到满意效果。溶液中硝酸浓度应保持5.85N，不足部分应该补加。
专利摘要
钛及其合金酸洗废液的回收方法，采用加入氟化钠的沉淀法，克服了以往碱中和法，萃取法及减压回收法的缺点。本方法简单可靠、成本低，酸洗废液可闭路循环，消除环境污染。沉淀物可用于防腐，搪瓷及塑料工业，也可以转化为氢氟酸和钛白粉。在每米
文档编号C23G1/36GK86104454SQ86104454
公开日1988年1月6日 申请日期1986年6月24日
发明者曹竣清, 王国兴 申请人:宝鸡稀有金属加工研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan