[发明专利]从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液及萃取方法

说明书

本发明公开从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液及萃取方法，由萃取剂和稀释剂组成；所述萃取剂为季铵盐R₄NX、N‑烷基酰胺、N，N‑二烷基酰胺和二乙醇酰胺中的一种或多种；所述稀释剂为油醇、油醇衍生物、链烷醇和常温下为液态的乙酸酯类化合物中的一种或多种。本发明的技术方案对钛铁萃取能力强、平衡快、选择性好、易反萃、分离好，且经济环保。

技术领域

本发明属于湿法冶金或化工技术领域，具体涉及一种含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛及铁的萃取剂溶液及萃取方法。

背景技术

钛矿在世界范围内储量大，分布广。目前，每年开采的钛矿石约有90％用于制取钛白粉，钛白粉具有较高的化学稳定性、良好的白度、着色力和遮盖力，是最重要的白色颜料，也是钛系的最主要产品。钛白粉占全部白色颜料使用量的80％，在现代工农业、国防、科学技术诸多领域中得到广泛应用。

工业上钛白粉的主要生产工艺有硫酸法和氯化法两种。硫酸法生产流程长、操作要求精细、三废排放量大；氯化法原料品位高，价格贵而且技术难度大，所使用的有毒气体氯气对于一些小规模的生产不经济、不环保。溶剂萃取法由于精简的操作程序和设施以及整体工艺环境友好，在萃取钛铁方面有广泛的应用前景。专利CN 106929682 A公开了一种从钛白废硫酸中离心萃取回收钛的方法。该发明采用伯胺为萃取剂，伯胺萃取硫酸的能力非常强，不可避免的导致了硫酸与钛的竞争萃取，降低了伯胺萃取钛的能力，增加了该方法生产钛产品的生产成本。专利CN 103773962 A公开了一种从氯化法生产钛白粉产生的废盐酸中回收钛的方法。该方法在萃取得到负载有机相之后直接反萃，并没有有效去除有机相中可能残存的其他杂质；使用双氧水为反萃剂也增加了整个工艺的成本。报道萃取回收钛的相关文献较多，如采用酸性有机磷萃取剂(如D2EHPA、EHEHPA、Cyanex272、Cyanex302和Cyanex301等)和中性有机磷萃取剂(如TBP、TOPO、Cyanex923等)。但酸性有机磷萃取剂在反萃过程中需额外的添加入其他物质，长时间才能达到萃取平衡，并且对Ti⁴⁺的选择性不高，在盐酸体系中难以萃取分离目标元素，一直没有得到广泛应用。中性有机磷萃取剂萃取能力和选择性难以同时达到要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种对钛铁萃取能力强、平衡快、选择性好、易反萃的分离好，且经济环保的一种含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛及铁的萃取剂溶液及萃取方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液，由萃取剂和稀释剂组成；当萃取剂和稀释剂二者中有一个在25℃是固体或两者在25℃都是固体时，萃取剂为萃取剂和稀释剂总质量的3—70％；当萃取剂和稀释剂在25℃均为液体时，萃取剂为萃取剂和稀释剂总体积的3—70％；所述萃取剂为季铵盐R4NX、N-烷基酰胺、N，N-二烷基酰胺和二乙醇酰胺中的一种或多种；所述稀释剂为油醇、油醇衍生物、链烷醇和常温下为液态的乙酸酯类化合物中的一种或多种。

上述从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液，在所述季铵盐R4NX中，四个烷基R为相同的烷基或不同的烷基，且每个烷基R中的碳原子数为1～18；X为卤素阴离子(F、Cl、Br、I)或酸根(如HSO₄^-、RCOO^-等)。

上述从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液，在所述N-烷基酰胺、N，N-二烷基酰胺和二乙醇酰胺中，酰基中烷基的碳原子数为1～18。

上述从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液，所述N-烷基酰胺中与氮原子直接相连的烷基中碳原子数为1～18。

上述从含钛铁多金属氯化物酸性溶液中萃取钛和铁的萃取剂溶液，所述N，N-二烷基酰胺中与氮原子直接相连的两个烷基为相同的烷基或不同的烷基，并且这两个与氮原子直接相连的两个烷基的碳原子数分别为1～18。