鈦白廢酸綜合利用的研究.pdf

1、為解決硫酸法鈦白生產(chǎn)中廢酸污染鈦白廢酸中有價資源得不到合理利用的現(xiàn)實問題，本文以某集團鈦白生產(chǎn)線的鈦白廢酸為原料，進行了鈦白廢酸綜合利用的研究。利用萃取法，研究了回收硫酸的工藝技術(shù)參數(shù)；考察了萃取劑對硫酸萃取率的影響；對不同相調(diào)節(jié)劑做了對比，選出了一種經(jīng)濟實用的相調(diào)節(jié)劑并對有機相組成做了詳細研究。確定了萃取和反萃工藝的最佳條件：萃取法回收硫酸的最佳相比為2.5:1，萃取級數(shù)為6級，萃取時間為2 min，在該萃取條件下進行逆流萃取，硫酸的

2、萃取率可達到92％。從負載有機相中反萃硫酸時，最佳相比為4:1，反萃級數(shù)為6級，反萃時間為3min，硫酸的回收率可達到90%。同時對萃取機理進行了初步的探討。
　　本文利用水解沉淀法研究了從萃取硫酸后的萃余液中富集釩及鈦的工藝，最佳技術(shù)條件是：加入理論量1.6倍的鐵屑還原Fe3+后，再加入理論量的氧化物調(diào)節(jié)溶液的pH值，在該條件下，釩及鈦的沉淀可達到99%以上。該沉淀除鐵后，回收鈦的最佳工藝即酸度為0.8mol·L-1、溫度為75

3、℃，水解時間為4h，該條件下鈦的回收率為94.38%，產(chǎn)品純度為87.26%。通過對鈦水解動力學(xué)的探討，得出硫酸浸出水解法回收鈦符合受界面化學(xué)反應(yīng)控制的有固體產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型，水解反應(yīng)活化能為79kJ·mol-1。利用銨鹽沉釩法研究了從回收鈦的母液中提取釩的工藝，最佳工藝條件為：pH值為2.0，90℃水浴控溫，每50mL母液加入1.500g的氯化銨和理論量的還原劑，釩的沉淀率為94.29%。獲得含釩的富料后，采用蘇打焙燒法，獲得純凈的釩酸

4、鈉溶液，進一步銨鹽沉釩后得到偏釩酸銨，灼燒后，即可得到五氧化二釩。同時對偏釩酸銨的結(jié)晶動力學(xué)做了初步研究，證明了銨鹽沉釩過程符合Avrami方程,其速率系數(shù)為1.514，反應(yīng)級數(shù)為0.513。采用濃縮結(jié)晶法回收了鈦白廢酸中的硫酸亞鐵，最佳工藝條件為：硫酸濃度0.8mol·L-1，濃縮硫酸亞鐵的濃度至240g·L-1，在-5～-10℃的溫度下結(jié)晶2.0h，硫酸亞鐵析出率可達92%以上。通過以上研究，成功解決了鈦白廢酸的環(huán)境污染問題，同時實