[发明专利]一种从含铪废渣中回收铪及其他金属的方法

说明书

本发明公开了一种从含铪废渣中回收铪及其他金属的方法，将含铪废渣采用硫酸、硫酸铵溶解得到酸溶料，调节酸度，加入络合剂，得到料液，萃取，得到含铪负载有机相和含金属离子的水相；含铪负载有机相经提纯，反萃取，沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到氧化铪；含金属离子的水相沉淀，洗去络合剂，得到的金属离子沉淀物采用硫酸溶解，调节酸度，得到离子料液，萃取，得到离子负载有机相，经过提纯，反萃取等步骤得到其他金属氧化物。采用本申请的回收方法得到的氧化铪产品中氧化铪纯度稳定达到99.99％以上，甚至达到99.999％，乃至10ppm以下，其他金属氧化物的纯度大于97％。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其涉及一种从含铪废渣中回收铪及其他金属的方法。

背景技术

铪属于稀有金属，因具有延展性、抗氧化性、耐高温性、耐腐蚀等特点，因此具有优异的物理化学性能，广泛应用于原子能、国防军工、航天航空、超音速飞行器、高温半导体、太阳能光伏、电子信息、冶金工业等诸多领域。随着我国现代化进程的飞速发展，铪金属的需求量不断增加。铪的来源主要有两个途径：一是从原矿中分离锆铪所得到(锆和铪的质量比为50:1)；二是从含铪废料中富集铪元素。我国铪矿物组分复杂，总与其他矿物共生，且原矿品位极低，矿物嵌布粒度细，选矿难度大，生产成本高。再者，目前市场上对锆元素的需求已经趋于饱和，如果一味的从原矿中分离锆铪所获得铪，势必会对锆的应用造成不平衡。因此，铪资源的循环利用是一个缓解铪资源供求紧张的有效途径。另外，随着半导体从20nm、14nm发展到7nm、5nm、3nm，对铪元素的纯度要求也不断提高，通过目前的铪分离方法难以连续有效获得大批量高纯度的铪。

申请号为CN201310077849.4的专利“用磷酸三丁酯树脂分馏萃取分离锆铪的方法”公开的回收方法属于TPB体系，该方法的优点是萃取容量大，分离系数高。缺点为对设备的腐蚀严重，且在萃取过程中易产生乳化，最终导致萃取流程无法进行。并且，该方法对温度适应性小，对原材料杂质要求高，HNO₃对环境污染大。

授权号为US8557202B1的专利“Separation methodofzirconiumandhafniumwithacidicextractants”公开的回收方法属于TOA体系，该方法的优点是污染小，投资少，萃取剂不易溶于水等。缺点为有机负载量小，主要萃取锆，同时存在对锆铪的萃取能力差，分离系数不高等缺点。

申请号为CN201911258290.9的专利“一种原子能级二氧化铪生产方法”公开的方法属于TBP体系。该专利解决了锆铪分离后含铪萃余液沉淀制备原子能级二氧化铪成本高、废水量大、产品质量不稳定的问题，但还是存在温度适应性小，对原材料杂质要求高的缺点。

申请号为CN201810005419.4的专利“盐酸介质中萃取分离锆和铪的方法”公开的方法属于TPB体系。该方法的优点是萃取容量大，分离系数高。缺点为对设备的腐蚀严重，且在萃取过程中易产生乳化，最终导致萃取流程无法进行。并且，对温度适应性小，对原材料杂质要求高，HNO₃对环境污染大。

申请号为CN201710812052.2的专利“一种从含铪废料中回收制备氧化铪的方法”公开的方法属于TPB体系。该方法的优点是萃取容量大，分离系数高，缺点为对设备的腐蚀严重。并且，在萃取过程中易产生乳化，最终导致萃取流程无法进行，且对温度适应性小，对原材料杂质要求高，HNO₃对环境污染大。

除了TOA体系和TPB体系，工业上常用的还有MIBK体系，其是唯一优先萃取铪的方法，也是应用最为广泛的锆铪分离生产途径。此方法虽然萃取效率高，但工业排放污水中硫氰化氢(HSCN)络合物会产生硫化氢、氢氰酸和硫醇等，废气中含有高纯度的氨、氰化物和有机化合物等毒物，对环境危害很大。且这个体系不稳定，易分解，难以控制。因此，亟待开发出一种稳定回收大批量高纯铪的环保回收方法。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种从含铪废渣中回收铪及其他金属的方法。