據(jù)了解,隨著國家對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)的不斷扶持和新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,近年來鈧的市場(chǎng)需求急劇擴(kuò)大,在國外,近期發(fā)展應(yīng)用于鈧鋁合金和固體氧化物燃料電池的制造,使鈧的需求量大幅增加,但氧化鈧的提取工藝一直有待改進(jìn)。
據(jù)介紹,自然界中鈧的豐度低且高度分散,每一噸地殼物質(zhì)里面僅有5克,單獨(dú)開發(fā)利用成本高,綜合回收可以降低成本,從鈦白粉生產(chǎn)廠副產(chǎn)的廢酸中提取稀貴金屬氧化鈧是當(dāng)前鈧原料的最主要的來源之一。目前國內(nèi)外普遍采用的氧化坑提取工藝,是直接用有機(jī)溶液從廢酸中萃取鈧進(jìn)而提純獲得氧化鈧,由于原液中鈧的濃度不夠高,因而提取成本較高,已明顯不適應(yīng)市場(chǎng)需要。
廣西冶金研究院的新工藝對(duì)原有工藝進(jìn)行了改進(jìn):在環(huán)保處理廢酸的過程中加入一種廉價(jià)試劑,預(yù)先將鈧元素進(jìn)行富集,富集后鈧的濃度可以提高5-6倍以上,然后再進(jìn)行鈧的萃取分離,提高了鈧的萃取效率。同時(shí),能在含鈦條件下直接萃取釩,優(yōu)化了鈦白廢酸中釩的萃取條件,綜合回收二氧化鈦、五氧化二釩等達(dá)70%以上,使得鈧的提取成本大幅度降低,為大規(guī)模生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
據(jù)了解,我國目前有50余家鈦白粉生產(chǎn)廠,絕大部分采用硫酸法生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)中所排放的酸性廢水,是鈦白粉企業(yè)主要的“三廢”污染源,也成為制約鈦白粉行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的一個(gè)難題。其中,僅廣西區(qū)內(nèi)現(xiàn)有硫酸法鈦白粉生產(chǎn)廠15家,年產(chǎn)鈦白粉量25萬噸以上,年產(chǎn)出需進(jìn)行環(huán)保處理的廢酸125萬立方米以上。這一新工藝通過添加少量的試劑、絡(luò)合劑等,除回收鈧、五氧化二釩、二氧化鈦等外,還能夠綜合回收廢酸中的Fe3+和SO42-等,并通過加入石灰粉中和法副產(chǎn)石膏,處理后的廢酸基本達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),節(jié)省了大量的環(huán)保治理資金,還能從根本上解決鈦白粉廠廢酸環(huán)保治理問題。
據(jù)介紹,若將新工藝推廣至整個(gè)廣西,按照每年鈦白粉濃廢酸量為125萬噸計(jì)算,治理廢酸每年可分別綜合回收氧化鈧產(chǎn)品12.5噸、五氧化二釩產(chǎn)品500噸、二氧化鈦產(chǎn)品5000噸、鐵產(chǎn)品44000噸,產(chǎn)值2.44億元人民幣。
治理中副產(chǎn)的石膏也也將產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)收益。實(shí)驗(yàn)證明,每治理1立方米的廢酸將產(chǎn)生0.4—0.5噸的副產(chǎn)石膏。目前廣西區(qū)內(nèi)水泥企業(yè)產(chǎn)能每年7000萬噸左右,以1噸水泥需要石膏4%的量來計(jì)算,若全部用于水泥生產(chǎn),僅石膏一項(xiàng),每年將產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1—1.5億元人民幣。