[发明专利]一种氧氯化锆生产中硅渣处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及氧氯化锆一酸(盐酸)一碱法生产工艺，尤其是关于生产过程中产生硅渣的处理，回收硅渣中可溶性锆和未反应锆英砂，提高氧氯化锆收率。

技术背景

氯氧化锆是重要的锆盐基础化工产品，以氧氯化锆为原料可以制备氧化锆、硫酸锆、碳酸锆等锆化学制品，广泛用于陶瓷、化工、轻工、电子等行业。目前主要采用锆英砂一酸(盐酸)一碱法生产氧氯化锆，包括碱熔、水洗转型、酸化、浓缩结晶，酸浸除铁等工序。现有氧氯化锆生产工艺中，硅渣产生于氧氯化锆生产中的酸化工序。生产中采用盐酸酸化，溶出转型料中的可溶性锆，经压滤分离得到含锆母液和酸性硅渣；酸性硅渣再用冷凝酸漂洗一次，压滤分离，得到的硅渣即废弃处理或经深加工制作成其他产品。每生产1吨氧氯化锆约产生0.5吨左右的酸性废硅渣(含水量～75％)。废弃的酸性硅渣烘干脱水后仍含有较高量的二氧化锆，高时可达20％以上，主要包含未完全反应的锆英砂和酸化压滤后滞留在硅渣中的可溶性锆。硅渣的废弃处理造成其中有价金属元素锆的资源浪费，同时还使得氧氯化锆得率不高，影响企业的经济效益。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种有效回收酸性硅渣中的氧氯化锆和未反应的锆英砂，提高氧氯化锆生产得率的一酸一碱生产氧氯工艺。

本发明上述目的实现，主要改进是在酸化工序后，在硅渣废弃处理前，增加对硅渣的漂洗次数，尽可能回收其中的可溶性锆，并沉降回收其中未反应的锆英砂。具体说，本发明一酸一碱生产氧氯化锆工艺，包括碱熔、水洗转型、酸化、浓缩结晶、酸浸除铁，其特征在于酸化后，在硅渣废弃处理前对硅渣再进行1～2次盐酸漂洗，洗液回用到转型料酸化工序，回收了硅渣中的氧氯化锆，然后再对硅渣进行沉降处理，回收硅渣中未反应的锆英砂。

本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种氧氯化锆生产中硅渣处理工艺，包括以下的步骤：

(1)将氧氯化锆生产中酸化工序的料液进行搅拌，加入冷凝酸漂洗液，冷凝酸漂洗液和料液的体积比为：0.8～1.2∶0.8～1.2，稀释搅拌，压滤，分离得到酸性硅渣和氧氯化锆母液，氧氯化锆母液经浓缩结晶，生产成品氧氯化锆；

(2)将步骤(1)中得到的酸性硅渣用0.5～3N的盐酸进行一次漂洗、压滤，得到一次硅渣和一次硅渣洗液，一次硅渣洗液回用至步骤(1)中，以代替冷凝酸漂洗液；

(3)步骤(2)中得到的一次硅渣加碱液中和，调PH值至7，沉降，未反应的锆英砂在底部沉积而与硅渣分离；上层硅渣浆液经压滤，得中性硅渣另行处理，中性废水经污水处理后排放；或是，

(3)’将步骤(2)中得到的一次硅渣再用0.5～3N的盐酸进行二次漂洗、压滤，分离得到二次硅渣和二次硅渣洗液，二次硅渣洗液回用至步骤(2)中，以代替盐酸对硅渣进行一次漂洗和/或回用至步骤(1)中，以代替冷凝酸漂洗液，和/或回用至在生产氧氯化锆的水洗转型工序中，用以调节水洗料PH值，达到循环使用；

(4)’步骤(3)’中得到的二次硅渣加碱液中和，调PH值至7，沉降，未反应的锆英砂在底部沉积而与硅渣分离；上层硅渣浆液经压滤，得中性硅渣另行处理，中性废水经污水处理后排放。

在步骤(1)中，所使用的冷凝酸漂洗液是已有的工艺中，采用盐酸酸化，分离得到含锆母液和酸性硅渣，酸性硅渣再用冷凝酸漂洗后得到的冷凝酸漂洗液，待本发明的氧氯化锆生产中硅渣处理工艺运转起之后，用一次硅渣洗液和/或二次硅渣洗液代替冷凝酸漂洗液。

在本发明的氧氯化锆生产中硅渣处理工艺中，与已有技术有三个不同点，第一个不同点是，已有技术是采用盐酸酸化，溶出转型料中的可溶性锆，经压滤分离得到含锆母液和酸性硅渣；而在本发明的步骤(1)中，是在酸化后的料液中加入冷凝酸漂洗液(该工艺方法运转起来后，加入的是一次硅渣洗液和二次硅渣洗液)，稀释搅拌，压滤，分离得到酸性硅渣和氧氯化锆母液。在起始生产中，稀释液是采用已有技术中所使用的冷凝酸漂洗酸性硅渣后的冷凝酸漂洗液，待本发明的氧氯化锆生产中硅渣处理工艺方法进行起来之后，用一次硅渣洗液和二次硅渣洗液代替冷凝酸漂洗液。第二个不同点是，已有技术是采用冷凝酸对酸性硅渣漂洗一次，压滤分离，得到的硅渣；而本发明是对酸性硅渣用0.5～3N的盐酸进行1-2次漂洗。第三个不同点是，本发明是将一次硅渣或二次硅渣加碱液调至中性，搅拌，沉降分离其中未反应的锆英砂；而已有技术是得到的硅渣加碱液调至中性后就不进行处理了。