一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法
【專利摘要】本發明公開了一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法，所述方法包括：S1采用沉鋯劑從生產鋯鹽的廢酸液中沉淀分離去除鋯的步驟；S2采用有機相三辛烷基叔胺N235從除去鋯的廢酸中萃取分離去除鐵的步驟；S3采用有機相2－乙基己基膦酸單2－乙基己基酯P507從經過步驟S2的廢酸液中萃取富集鈧的步驟；S4采用有機相甲基磷酸二甲庚脂P350從步驟S3的反萃液中萃取提純鈧的步驟；S5以及將步驟S4中的反萃液直接采用草酸沉淀精制氧化鈧的步驟。本發明直接從上述廢酸中回收鈧，在富集之后又進一步提純精制從而得到高純度的氧化鈧粉體，不僅有利于廢酸的環保排放治理和綜合利用，降低企業廢酸處理,達標排放的環保成本,更重要的是回收并制備了昂貴的高純氧化鈧粉體。
【專利說明】一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于濕法冶金以及鋯英砂廢酸的治理和綜合利用領域。
【背景技術】
[0002]我國每年大約要排出的廢酸溶液數百萬立方米，這些廢酸液中除含有相當數量的殘酸外，無機廢酸中還富含很多種金屬鹽，這些廢酸液如不經過處理而排放到環境中，不僅會使水體或土壤酸化，對生態環境造成危害，而且浪費大量資源。目前國內外采用的治理方法大致可分為3大類:回收再用、綜合利用和中和處理。
[0003]雖然大多數以PH=7 (即中性)為廢酸排放標準。但是，不得不引起注意的是，即便經過酸堿中和后達到國家及地區排放標準的工業廢酸仍然存在重金屬超標的可能性。因此，類似設備蒸餾提純法、溶劑萃取法(后處理)以及酸活劑(在線處理)等技術對于廢酸的處理有著至關重要的影響。
[0004]隨著鋯行業的迅猛發展，據不完全統計，僅以氧氯化鋯為代表的主要鋯鹽的年產量在我國已突破20萬噸、年產廢鹽酸近10萬噸。生產各種鋯鹽所產生的大量廢酸將對其產業發展產生嚴重的影響。生產鋯鹽的廢酸液不僅酸含量高，而且其中富含30多種金屬雜質，對其的環保治理將成為不可逃避的難題。該廢酸中含有T1、Sc、Y以及其他稀土等元素，廢酸的回收再利用將是最理想的處理辦法。
[0005]本發明在此前提下，對生產鋯鹽的廢酸進行沉淀、萃取分離等技術，旨在富集、回`收提取其中的有價值成分。特別是鈧Sc的提取以及提純，因鋯鈧電解質的高電導率，使
其在新能源領域一固體氧化物燃料電池發電機組，已實現了工業化生產、現急需大量的高
純氧化鈧粉體，使得生產鋯鹽廢酸的綜合治理和有效再利用具有顯著的經濟效益及社會效.、
Mo
[0006]鈧是典型的稀散親石元素，在地殼中的平均豐度為36ppm，已知含鈧的礦物多達800多種，但作為鈧的獨立礦物只有鈧釔礦、水磷鈧礦、鈹硅鈧礦和鈦硅酸稀金礦等少數幾種，且礦源較小，在自然界中較為罕見。
[0007]鈧廣泛分布于其它礦物中，例如:鈦鐵礦，鋯鐵礦，鋯英石，鋁土礦，稀土礦，鈦輝石，釩鈦磁鐵礦，鎢礦，錫礦，鈾礦和煤等礦物中。
[0008]硫酸法從鈦鐵礦生產鈦白粉時，水解酸性廢液中含鈧量約占鈦鐵礦中總含量的80%。我國生產的氧化鈧，絕大部分來自鈦白粉廠。
[0009]前蘇聯以0.4MP204自鈦白母液中提取鈧，0/Α=1/100時鈧差不多能完全同鈦、鐵、鈣等雜質分離，用固體NaF反萃鈧，再用3% H2S04溶解，擴大試驗鈧的回收率為85%~90%。
[0010]楊健在用P204 — TBP從鈦白母液中提鈧時，先加入抑制劑，抑制P204對鐵、鈦的萃取，而后用混酸及硫酸洗滌萃取有機相，使有機相中Ti02含量降至0.lmg/L, Fe含量降至
0.5mg/L。
[0011]楊志強；俞鐵輝等在《以鈦白廢酸水提取的粗鈧為原料制備氧化鈧的方法》發明專利中公開了一種以鈦白廢酸水為原料制備氧化鈧的方法，其包括:硫酸溶解、堿沉淀、鹽酸溶解、萃取、反萃取、草酸沉淀和灼燒等步驟；所制得的氧化鈧純度可達99.9%以上，回收率達80-90%。
[0012]據估算，全世界200萬t的鈧儲量中有75%~80%是伴生在鋁土礦中，在生產氧化鋁過程中，鋁土礦在堿溶時，Fe、Ca、S1、Mg、T1、Sc等元素由于氧化鋁的大量溶解而留在赤泥中得到富集，鋁土礦中98%以上的鈧富集于赤泥中，其Sc203的含量可達0.02%。
[0013]王克勤；李文斌等人在《用氧化鋁赤泥制備氧化鈧的方法》的發明專利中公開了一種有效利用氧化鋁赤泥的方法，通過浸出一萃取一再溶一草酸沉淀一烘干一焙燒制得氧化鈧；
[0014]王毅軍；何清平等人在《一種從鋁鈧合金冶煉廢料中分離回收氧化鈧的方法》的發明專利中公開了以鋁鈧合金冶煉廢料為原料，經原料粉碎、堿轉型、鹽酸分解、草酸沉淀、中溫煅燒制得高純氧化鈧的方法。產品純度大于99.9%。
[0015]綜合上述專利文獻材料中氧化鈧的提純方法來看，目前生產鈧的主要來源為從鈦白廢液或氯化煙塵中提取鈧，或從氧化鋁赤泥中提取氧化鈧；而從鋯英砂或生產鋯鹽的廢酸及稀土礦和尾礦中提取鈧的技術鮮有報道，更未有生產規模；但從稀土礦和尾礦中提鈧具有原料充足的優點，原料不受其他因素限制，伴隨采出的鈧的絕對量相當可觀。
[0016]在從鋯英砂生產鋯鹽的廢酸中含有品位在0.02%~0.04%的鈧，按現規模統計，我國從鋯鹽的廢酸中提取氧化鈧 年產能可達30噸以上、按現行價格計算，年產值4億上以上。隨著氧化鋯產量的擴大，該廢酸的環保治理以及綜合回收利用已被業界高度重視。但是，生產這些鋯鹽的廢酸中有至少含有30多種金屬元素，包括鐵、鋯、鋁、鈦、多種稀土等。
[0017]在氧化鈧的回收提取過程中，鐵、鋯以及其他稀土元素的分離去除成為主要的技術難點；鐵、鋯的存在嚴重影響了有機相對鈧的萃取能力和萃取率，稀土元素與鈧性質的相似性使得鈧與其他稀土分離困難。

【發明內容】

[0018]鑒于現有技術的不足，本發明旨在于提供一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法，通過本發明的方法可以獲得的品位在99.9~99.99%以上的高純氧化鈧粉體。
[0019]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0020]一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法，所述廢酸主要包括以鋯英砂為原材料，生產氧氯化鋯、硝酸鋯、乙酸鋯等鋯鹽的溶液，其中，所述廢酸液的酸度為3~6mol/L ;其中Zr的含量為0.4~0.8%, Ti的含量為0.3~0.6%, Fe的含量為0.5~
0.8%, Y的含量為0.1~0.4%, Al的含量為0.5~0.8%, Sc的含量為0.02~0.04%,稀土總濃度約0.1% ;所述方法包括以下步驟:
[0021]SI采用沉鋯劑從所述廢酸液中沉淀分離去除鋯；
[0022]S2采用有機相三辛烷基叔胺N235從已經除去鋯的廢酸中萃取分離去除鐵；
[0023]S3采用有機相2 -乙基己基膦酸單2 -乙基己基酯P507從經過步驟S2的廢酸液中卒取富集銳;
[0024]S4采用有機相甲基磷酸二甲庚脂P350從步驟S3的反萃液中萃取提純鈧；[0025]S5將步驟S4中的反萃液采用草酸沉淀-過濾-洗滌-灼燒獲得高純度的氧化鈧粉體。
[0026]作為一種優選的方案，所述沉鋯劑為磷酸、磷酸鹽以及苦杏仁酸中的一種或多種，通過該步驟可以一步將含鈧廢酸液中的鋯濃度降低至幾個ppm，反應所耗時間短，且不會對鈧造成損失，除鋯劑廉價易得，且其適用的鋯濃度范圍很寬，大幅簡化了工藝，降低了成本。
[0027]需要說明的是，所述步驟S2使用的有機相三辛烷基叔胺N235其有機相的相組成為15~40%N235、10~45%仲辛醇和40~60%溶劑油的混合有機溶液，其有機相與水相的相比為1.5~3:1 ;萃取混合時間為10~15分鐘、分相時間為10~30分鐘。
[0028]需要說明的是，所述步驟S3使用的有機相2 —乙基己基膦酸單2 —乙基己基酯P507為1.0~1.5mol/L，相比為I:2~5，萃取混合時間10~20分鐘，萃取澄清時間15~30分鐘；萃取分相后放出萃余液，使用HCl為洗液，其濃度〈1.0mol/L，并以4:1的相比經過2~3次洗滌后，可以將廢酸中被同時萃取的Fe和Al等雜質除去，再用濃度為4~6mol/L的HCL反萃有機相獲得富集鈧的氯化鈧溶液。
[0029]需要說明的是，所述步驟S4使用有機相甲基磷酸二甲庚脂P350的體積份數為20~50%，相比為I~3:1，萃取混合時間8~15分鐘、萃取澄清時間10~20分鐘；萃取分相后放出萃余液，使用HCl為洗液，其濃度為>8.0mol/L,經過三次逆流洗滌后，再用濃度為I~2mol/L的HCl反萃有機相`獲得純化的氯化鈧溶液。
[0030]需要說明的是，所述步驟S5中的草酸為優級純的草酸飽和溶液；所述沉淀的溫度為40~70°C，所述灼燒的溫度為800~1000°C。
[0031]作為一種優選的方案，所述有機相三辛烷基叔胺N235可使用I~2mol/L的HCl溶液洗滌再生后循環使用。
[0032]一種通過本發明方法獲得的高純度的氧化鈧粉體，可用于制備固體氧化物燃料電池中的電解質片材料之一。
[0033]本發明有益效果在于，可獲得品位在99.9~99.99%以上的高純氧化鈧粉體。本發明直接從上述廢酸中回收鈧，在富集之后又進一步提純精制從而得到高純度的氧化鈧粉體，不僅有利于廢酸的環保排放治理和綜合利用，降低企業廢酸處理，達標排放的環保成本，更重要的是回收并制備了昂貴的高純氧化鈧粉體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發明的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合實施例對本發明作進一步的描述。需要說明的是，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0036]本發明為一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法，所述廢酸主要包括以鋯英砂為原材料，生產氧氯化鋯、硝酸鋯、乙酸鋯等鋯鹽的溶液，其中，所述廢酸液的酸度為3~6mol/L ;其中Zr的含量為0.4~0.8%，Ti的含量為0.3~0.6%，Fe的含量為0.5~0.8%，Y的含量為0.1~0.4%, Al的含量為0.5~0.8%, Sc的含量為0.02~0.04%,稀土總濃度約0.1% ;所述方法包括以下步驟:
[0037]先將該廢酸液使用耐酸濾網過濾，濾網選擇100~800目，優選為400~800目。
[0038]在上述過濾后的廢酸液中加入沉鋯劑并保持一定的攪拌速度，使廢酸液中的鋯被均勻沉淀，所使用的沉鋯劑選自磷酸、磷酸鹽以及苦杏仁酸中的一種或多種。更優選為先使用磷酸或磷酸鹽將大部分鋯沉淀后，再使用苦杏仁酸進一步沉淀殘留的鋯，通過該步驟可以將廢酸液中的鋯濃度降低至幾個ppm。
[0039]經過上述錯沉淀步驟后，選用100~800目濾網進行固液的分離,優選為200~400目，過濾后的濾餅分開收集，作為粗鋯進行進一步加工或使用；濾液收集后準備后續作業。
[0040]經過沉錯劑沉淀去除錯后的濾液中仍含有相當數量的鐵，必須在富集鈧之前排除鐵的干擾，本發明采用溶劑萃取的方法對鐵單獨萃取去除，具體為:萃取劑為15~40%N235、10~45%仲辛醇、40~60%溶劑油的混合有機溶液、相比1.5~3:1，萃取混合時間10~15分鐘、萃取澄清時間10~30分鐘；上述使用后的有機相選用〈0.lmol/L的HCl溶液作為洗漆液，經過4~8級反萃洗漆后有機相中的鐵降低至IOppm以內，并采用I~2mol/L的鹽酸溶液再生后循環使用。
[0041]經過上 述步驟后的鈧的富集使用的有機相相組成為1.0~1.5mol/L的P507煤油溶液，其萃取操作的基本工藝參數為:相比1:2~5、萃取混合時間10~20分鐘、萃取澄清時間15~30分鐘；萃取分相后放出萃余液，首先在上述有機相中加入3%H202~3.0mol/LH2S04溶液除去Ti，并選用〈1.0mol/L的HCl溶液為洗滌液，以4:1的相比經過2~3次洗漆后，可以將廢酸中被同時萃取的Fe和Al等雜質除去,最后用4~6mol/L的HCl反萃有機相獲得富集鈧的氯化鈧溶液。
[0042]經過上述步驟后的鈧的提純使用的有機相相組成為20%~50%P350的溶劑油溶液、相比I~3:1、萃取混合時間8~15分鐘、萃取澄清時間10~20分鐘、洗液為>8.0mol/L的HCl ;經過三次逆流洗滌后，用I~2mol/L的HCl反萃有機相獲得提純的氯化鈧溶液。
[0043]經過上述步驟后的鈧的精制采用草酸沉淀-過濾-洗滌-灼燒最終得到高純度的氧化鈧粉體，所涉及的草酸為優級純的草酸飽和溶液，并且沉淀溫度為40~70°C ;所涉及的灼燒溫度為800~1000°C。
[0044]需要說明的是，本發明所涉及的沉淀、過濾、洗滌、灼燒設備均可選擇常規設備并無具體限制。
[0045]實施例
[0046]以下，通過例舉實施例對本發明進行更具體的說明，但本發明并不受下述實施例的限制，能夠在前、后述內容的范圍內適當的加以變更而進行實施，這些變更也包括在本發明的技術范圍內。
[0047]如圖1所示:
[0048]實施例1
[0049]從生產鋯鹽的廢酸液中氧化鈧的回收提純按照下述步驟進行:
[0050]原材料準備以及沉鋯劑沉淀鋯的步驟:先將2000L廢酸液從放料口放出至800目的濾袋中過濾，濾液流入流槽，并用耐酸泵將過濾后的廢酸液注入沉淀槽中，待沉淀槽中廢酸達到一定體積后開始沉鋯；一邊攪拌一邊將一定量的沉鋯劑磷酸銨緩慢均勻地加入到沉淀槽中，隨著白色沉淀物數量的增加逐漸提高攪拌頻率，直至料液呈白色粘稠狀并顏色穩定不變時即停止攪拌。并采用400目的濾袋過濾，濾餅分開收集待進一步處理或作為粗鋯使用，濾液收集到流槽中。
[0051]取上述沉淀除錯后的濾液IOmL左右，滴加苦杏仁酸并輕輕搖動,放置2分鐘后檢測是否仍有白色渾濁產生，確保廢酸中的鋯被充分沉淀。
[0052]采用N235萃取除鐵的步驟:按照20%N235、20%仲辛醇和60%溶劑油的體積比配置好有機相于I #萃取槽中，并將除鋯后的廢酸液注入I #高位槽中，按照3:1的相比經過2級逆流萃取、萃取攪拌混合時間10分鐘、萃取澄清時間30分鐘。
[0053]萃余液(除鐵后的廢酸液)直接注入II #高位槽中，有機相用0.06mol/L的稀HCL溶液作為洗滌液，以1:1的相比，經過8級反萃洗滌后有機相中的鐵含量降低至IOppm以下，此時再用2mol/L的鹽酸溶液酸化再生后循環使用。
[0054]采用P507萃取富集鈧的步驟:按照30%P507、70%溶劑油(1.0mol/L)的體積比配置好的有機相進入II #萃取槽中，并與II #高位槽中的料液按照1:3的相比經過3級逆流萃取、萃取攪拌混合時間15分鐘、萃取澄清時間10分鐘。
[0055]分相后放出萃余液并沉淀處理，在有機相中加入3%H202~3.0mol/LH2S04溶液洗滌除去Ti，然后再用0.8mol/L的HCL溶液為洗滌液，以4:1的相比經過3級洗滌后，除去廢酸中被同時萃取的Fe和Al等雜質，最后用5.7mol/L的HCl反萃有機相得到氯化鈧溶液，有機相再生后循 環使用，將反萃液注入III #高位槽中。
[0056]采用P350萃取提純鈧的步驟:按照50%P350、50%溶劑油的體積比配置好的有機相進入III#萃取槽中，并與III#高位槽中的料液按照1.5:1的相比經過6級逆流萃取、萃取攪拌混合時間15分鐘、萃取澄清時間20分鐘。
[0057]分相后放出萃余液，有機相使用9.2mol/L的HCL洗液經過3級逆流洗滌，回收洗滌液，然后用1.2mol/L的HCl溶液反萃有機相得到氯化鈧溶液。
[0058]采用草酸沉淀精制鈧，得到高純氧化鈧的步驟:在配料槽中配制飽和草酸溶液，并采用間接加熱的方式升溫至55°C，將其轉移至專用的沉淀槽中；將上步驟得到的反萃液也同時加熱至50°C，并一邊攪拌一邊緩慢的加入到專用沉淀槽中飽和草酸溶液中，使二者充分反應并產生草酸鈧沉淀，繼續攪拌30分鐘后過濾，用去離子水洗滌沉淀物3遍，收集草酸鈧沉淀。
[0059]將上述草酸鈧沉淀在馬弗爐升溫至800°C灼燒2h，既得高純氧化鈧粉末。
[0060]實施例2
[0061]區別于實施例1，原材料準備以及沉鋯劑沉淀鋯的步驟。
[0062]將1000L廢酸液用800目的濾袋過濾，濾液流入流槽，并用耐酸泵將過濾后的廢酸液注入沉淀槽中，待沉淀槽中廢酸達到一定體積后開始沉鋯；一邊攪拌一邊將一定量的沉鋯劑磷酸(直接使用工業級磷酸，用量為60L，約過量10%)緩慢均勻地加入到沉淀槽中，隨著白色沉淀物量的增加逐漸提高攪拌頻率，直至料液呈白色粘稠狀并顏色穩定不變時即停止攪拌。并采用400目的濾袋過濾，濾餅分開收集待進一步處理或作為粗鋯直接使用，濾液收集到流槽中。
[0063]取上述沉淀反應后的的濾液IOmL左右,滴加苦杏仁酸并輕輕搖動,放置2分鐘后檢測是否仍有白色渾濁產生，確保廢酸中的鋯被充分沉淀。
[0064]采用N235萃取除鐵的步驟、采用P507萃取富集鈧的步驟、采用P350萃取提純鈧的步驟、采用草酸沉淀精制鈧，得到草酸鈧的步驟以及將草酸鈧沉淀在馬弗爐灼燒，制得高純氧化鈧粉末等步驟均與實施例1相同或與本專利所述內容的范圍內相近。
[0065]實施例3
[0066]區別于實施例1、2，采用N235萃取除鐵的步驟。
[0067]將1000L廢酸液用800目的濾袋過濾，濾液流入流槽，并用耐酸泵將過濾后的廢酸液注入沉淀槽中，待沉淀槽中廢酸達到一定體積后開始沉鋯；一邊攪拌一邊將一定量的沉鋯劑磷酸(直接使用工業級磷酸，用量為60L，約過量10%)緩慢均勻地加入到沉淀槽中，隨著白色沉淀物量的增加逐漸提高攪拌頻率，直至料液呈白色粘稠狀并顏色穩定不變時即停止攪拌。并采用400目的濾袋過濾，濾餅分開收集待進一步處理，濾液收集到流槽中。
[0068]取上述沉淀反應后的的濾液IOmL左右,滴加苦杏仁酸并輕輕搖動,放置2分鐘后檢測是否仍有白色渾濁產生，確保廢酸中的鋯被充分沉淀。
[0069]采用N235萃取除鐵的步驟:按照15%N235、45%仲辛醇、40%溶劑油的體積比配置好有機相于I #萃取槽中，并將除鋯后的酸液注入I #高位槽中，按照2:1的相比經過2級逆流萃取、萃取攪拌混合時間15分鐘、萃取澄清時間30分鐘。
[0070]萃余液(除鐵后的廢酸液)直接注入II #高位槽中，有機相用0.06mol/L的稀HCL溶液作為洗滌液，以1:1的相比，經過8級反萃洗滌后有機相中的鐵含量降低至IOppm以下，此時再用2mol/L的鹽酸溶液酸化再生后循環使用。
[0071]采用P507萃取富集鈧的步驟、采用P350萃取提純鈧的步驟、采用草酸沉淀精制鈧，得到草酸鈧的步驟以及將草酸鈧沉淀在馬弗爐灼燒，制得高純氧化鈧粉末等步驟均與實施例1、2相同或與本專利所述內容的范圍內相近。
[0072]實施例4
[0073]區別于實施例1~3，采用P507萃取富集鈧的步驟。
[0074]原材料準備以及沉鋯劑沉淀鋯的步驟、采用N235萃取除鐵的步驟均與實施例1~3相同或與本專利所述范圍內相近。
[0075]采用P507萃取富集鈧的步驟:按照45%P507、55%溶劑油(1.5mol/L)的體積比配置好的有機相進入II #萃取槽中，并與II #高位槽中的料液按照1:5的相比經過3級逆流萃取、萃取攪拌混合時間10分鐘、萃取澄清時間10分鐘。
[0076]分相后放出萃余液并沉淀處理，在有機相中加入3%H202~3.0mol/LH2S04溶液洗滌除去Ti，然后再用0.6mol/L的HCl溶液為洗滌液，以4:1的相比經過3級洗滌后，除去廢酸中被同時萃取的Fe和Al等雜質，最后用5.0mol/L的HCl反萃有機相得到氯化鈧溶液，有機相再生后循環使用，將反萃液注入III #高位槽中。
[0077]采用P350萃取提純鈧的步驟、采用草酸沉`淀精制鈧，得到草酸鈧的步驟以及將草酸鈧沉淀在馬弗爐灼燒，制得高純氧化鈧粉末等步驟均與實施例1~3相同或與本專利所述內容的范圍內相近。
[0078]實施例5
[0079]區別于實施例1~4，采用P350萃取提純鈧的步驟
[0080]原材料準備以及沉鋯劑沉淀鋯的步驟、采用N235萃取除鐵的步驟以及采用P507萃取富集鈧的步驟均與實施例1~4相同或與本專利所述范圍內相近。
[0081]采用P350萃取提純鈧的步驟:按照30%P350、70%溶劑油的體積比配置好的有機相進入III#萃取槽中，并與III#高位槽中的料液按照2:1的相比經過6級逆流萃取、萃取攪拌混合時間8分鐘、萃取澄清時間10分鐘。
[0082]分相后放出萃余液，有機相使用8.5mol/L的HCL洗液經過3級逆流洗滌，回收洗滌液，然后用2.0mol/L的HCl溶液反萃有機相得到氯化鈧溶液。
[0083]采用草酸沉淀精制鈧，得到高純氧化鈧的步驟:在配料槽中配制飽和草酸溶液，并采用間接加熱的方式升溫至60°C，將其轉移至專用的沉淀槽中；將上步驟得到的反萃液也加熱至60°C，并一邊攪拌一邊緩慢的加入到專用沉淀槽中，使其充分反應并產生草酸鈧沉淀，并繼續攪拌30分鐘后過濾，用去離子水洗滌3遍，收集草酸鈧沉淀。
[0084]將上述草酸鈧沉淀在馬弗爐升溫至880°C灼燒2小時，既得高純氧化鈧粉末。
[0085]對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。`
【權利要求】
1.一種由生產鋯鹽的廢酸中回收、提純氧化鈧粉體的方法，所述廢酸主要包括以鋯英砂為原材料，生產氧氯化鋯、硝酸鋯、乙酸鋯等鋯鹽的溶液，其中，所述廢酸液的酸度為3~6mol/L ;其中Zr的含量為0.4~0.8%, Ti的含量為0.3~0.6%,Fe的含量為0.5~0.8%,Y的含量為0.1~0.4%，Al的含量為0.5~0.8%，Sc的含量為0.02~0.04%，稀土總濃度約0.1% ;其特征在于，所述方法包括以下步驟: SI采用沉鋯劑從所述廢酸液中沉淀分離去除鋯； S2采用有機相三辛烷基叔胺N235從已經除去鋯的廢酸中萃取分離去除鐵； S3采用有機相2 -乙基己基膦酸單2 -乙基己基酯P507從經過步驟S2的廢酸液中萃取富集鈧； S4采用有機相甲基磷酸二甲庚脂P350從步驟S3的反萃液中萃取提純鈧； S5將步驟S4中的反萃液采用草酸沉淀-過濾-洗滌-灼燒獲得高純度的氧化鈧粉體。
2.根據權利要求1所述的回收、提純氧化鈧粉體的方法，其特征在于，所述沉鋯劑為磷酸、磷酸鹽以及苦杏仁酸中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的回收、提純氧化鈧粉體的方法，其特征在于，所述步驟S2使用的有機相三辛烷基叔胺N235其有機相的相組成為15~40%N235、10~45%仲辛醇和40~60%溶劑油的混合有機溶液，其有機相與水相的相比為1.5~3:1 ;萃取混合時間為10~15分鐘、分相時間為10~30分鐘。
4.根據權利要求1所述的回收、提純氧化鈧粉體的方法，其特征在于，所述步驟S3使用的有機相2 —乙基己基膦酸單2 —乙基己基酯P507為1.0~1.5mol/L，相比為1:2~5,萃取混合時間10~20分鐘,萃取澄清時間15~30分鐘；萃取分相后放出萃余液,使用HCl為洗液，其濃度〈1.0mol/L，并以4:1的相比經過2~3次洗滌后，可以將廢酸中被同時萃取的Fe和Al等雜質除去，再用濃度為4~6mol/L的HCL反萃有機相獲得富集鈧的氯化鈧溶液。
5.根據權利要求1所述的回收、提純氧化鈧粉體的方法，其特征在于，所述步驟S4使用有機相甲基磷酸二甲庚脂P350的體積份數為20~50%，相比為I~3:1，萃取混合時間8~15分鐘、萃取澄清時間10~20分鐘；萃取分相后放出萃余液，使用HCl為洗液，其濃度為>8.0mol/L，經過三次逆流洗滌后，再用濃度為I~2mol/L的HCl反萃有機相獲得純化的氯化鈧溶液。
6.根據權利要求1所述的回收、提純氧化鈧粉體的方法，其特征在于，所述步驟S5中的草酸為優級純的草酸飽和溶液；所述沉淀的溫度為40~70°C，所述灼燒的溫度為800~1000。。。
7.根據權利要求1或2所述的回收、提純氧化鈧粉體的方法，其特征在于，所述有機相三辛烷基叔胺N235可使用I~2mol/L的HCl溶液洗滌再生后循環使用。
8.一種利用權利要求1所獲得的高純度的氧化鈧粉體，其特征在于，可用于制備固體氧化物燃料電池中的電解質片材料之一。
【文檔編號】C22B7/00GK103695671SQ201410013986
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】劉琪, 劉輝, 劉小海, 黃余智, 周萍萍 申請人:江西泛美亞材料有限公司