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钛白废酸提取钪采用CWL-M离心萃取工艺系统效果理想

钛白废酸提取钪采用CWL-M离心萃取工艺系统效果理想
2023.02.07
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  我国为全球第二大钛白粉生产国,全行业共产出废酸量约8000kt/a。其中钪平均质量浓度约10~20 mg/l,是良好的富钪二次资源。   从提取方法上看主要有溶剂萃取法、固体材料吸附法、液膜萃取法、沉淀法等,其中溶剂萃取法具有操作简便、成本低、分离效果好等优点,广泛地应用于稀土和稀有金属分离。...

  我国为全球第二大钛白粉生产国,全行业共产出废酸量约8000kt/a。其中钪平均质量浓度约10~20 mg/l,是良好的富钪二次资源。

  从提取方法上看主要有溶剂萃取法、固体材料吸附法、液膜萃取法、沉淀法等,其中溶剂萃取法具有操作简便、成本低、分离效果好等优点,广泛地应用于稀土和稀有金属分离。

  目前,在各类溶剂萃取提钪技术或工艺中,p204-tbp-煤油萃取体系占主要地位。常用的从钛白废酸中萃取钪的萃取剂为p204(二(2-乙基己基磷酸))、p507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己酯)、tbp(磷酸三丁酯)均为单官能团萃取剂,普遍存在选择性不强、易乳化、三相等问题,这在很大程度上限制了其在工业上大规模的应用。今天给大家介绍n,n-正辛胺二(亚甲基苯次磷酸)萃取剂在钛白废酸中萃取微量钪的方法,该萃取剂含有两个p(o)oh基团,能与钪形成螯合结构,萃取能力远远高于常用萃取剂,且对钪有较好选择性,且该萃取剂不需要预处理皂化,萃取剂用量较少、萃取速度较快。通过改变萃取条件,发现该萃取剂在钛白废酸母液中对钪有较好的萃取效果,在最优萃取条件下,萃取率能达到99.9%。

  一、从钛白废酸中提取钪的流程为:

  (1)水相。以钛白废酸母液为水相。

  (2)有机相。以稀释剂配制的双膦酸萃取剂为有机相。双膦酸萃取剂为n,n-正辛胺二(亚甲基苯次磷酸),稀释剂为二氯甲烷。

  (3)混合与分离。将水相与有机相混合萃取,萃取后的混合溶液经分相,得到负载钪的有机相以及含有其他金属元素的萃余液。混合与分离工艺段,可采用CWL-M系列离心萃取工艺系统来完成生产,水相和有机相进入离心萃取设备内,先进行混合,然后在离心力的作用下进行分离,从而完成传质——分离过程。CWL-M离心萃取机配有强化传质-分离装置,可进一步提高萃取效率和分离效果。

  二、以上从钛白废酸中提取钪的工艺优势有:

  (1)萃取率高达99.39%。该萃取剂在有机溶剂中溶解性好且对钪有很好的萃取能力和选择性,对钪的萃取率高达99.9%。

  (2)萃取剂循环使用,投入量少。萃取剂低价易得且投入量少,节约成本。

  (3)降低溶剂损耗。没有乳化现象,与水互不相溶,减少了有机相损耗。

  (4)废水排放少,对环境友好。与常见的磷(膦)酸类萃取剂相比,本发明采用的萃取剂不需要皂化,可以直接用于萃取,不产生大量的含盐、含氨废水,属于环境友好型萃取剂。

  钪在自然界难以富集,形成独立钪矿物,常与其他矿物伴生,其回收工艺复杂、回收率低、成本高,导致钪成为世界上最昂贵的金属之一,且缺乏可靠的供应和高昂的生产成本在一定程度上阻碍了钪在高端技术的应用。利用以上溶剂萃取法从钛白废酸中提取钪无疑是解决世界范围内钪供应难题的有效途径之一,希望我国钛白废酸提取钪工业化应用获得更好的经济效益和社会效益。

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