本發(fā)明涉及選礦，特別是涉及一種鋯冶金廢堿液資源化處置方法。
背景技術(shù)：
1、鋯是一種高熔點(diǎn)金屬，鋯的表面易形成一層氧化膜，具有光澤，故外觀與鋼相似。鋯屬于過渡金屬鈦副族，由于在周期表中所處的特殊位置，鋯及其化合物具有許多獨(dú)特的性質(zhì)。例如鋯原子對(duì)氧的親和力強(qiáng)，鋯化合物在水溶液中的活性大、無色和最終產(chǎn)品無毒、金屬鋯很低的熱中子吸收截面等優(yōu)良的核性能，使鋯廣泛應(yīng)用于工業(yè)部門的許多領(lǐng)域，不僅包括與人民生活密切相關(guān)的陶瓷工業(yè)、紡織工業(yè)、造紙工業(yè)、電子工業(yè)以及耐火材料工業(yè)，而且也廣泛應(yīng)用于火箭導(dǎo)彈、原子能工業(yè)、磁流體發(fā)電和光纖通訊等許多尖端領(lǐng)域。
2、金屬鋯的生產(chǎn)工藝中氧氯化鋯(zrocl2·8h2o)的生產(chǎn)是很重要的一環(huán)，氧氯化鋯溶解性好，容易提純和轉(zhuǎn)化，可作為氧化鋯、碳酸鋯、硫酸鋯、電熔鋯及金屬鋯等多種產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，也可直接用于制作媒染劑、定色劑、黏結(jié)劑、除臭劑、阻燃劑等，是產(chǎn)量最大的鋯化合物產(chǎn)品，也是重要的冶金及化工基礎(chǔ)材料。
3、工業(yè)上生產(chǎn)氧氯化鋯常用的鋯礦石是鋯英石(zrsio4)，它是鋯的正硅酸鹽，有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，除氟氫酸外，不與其它無機(jī)酸反應(yīng)。目前工業(yè)上采用的分解方法有氯化法、氟硅酸鉀燒結(jié)法和堿分解法等。堿分解法又分為氫氧化鈉熔合法和碳酸鈉燒結(jié)法。氫氧化鈉熔合法具有分解溫度低、工藝條件易控制、生產(chǎn)規(guī)?；?、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、鋯英石分解率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，目前氧氯化鋯生產(chǎn)企業(yè)大多采用氫氧化鈉堿熔鋯英石工藝生產(chǎn)氧氯化鋯。
4、氫氧化鈉和鋯英石主要有以下反應(yīng)：
5、zrsio4+2naoh→na2zrsio5+h2o?(1)
6、zrsio4+4naoh→na2zro3+na2sio3+2h2o?(2)
7、zrsio4+6naoh→na2zro3+na4sio4+3h2o?(3)
8、熱力學(xué)上這些反應(yīng)都是可能的，但具體哪個(gè)反應(yīng)占主導(dǎo)地位則取決于反應(yīng)的配料比、溫度等條件。在鋯英石與naoh配料摩爾比為1:2的情況下，反應(yīng)主要按方程(1)進(jìn)行，產(chǎn)物以硅鋯酸鈉為主；而當(dāng)配料摩爾比1:4時(shí)，反應(yīng)(2)居主導(dǎo)地位，產(chǎn)物以鋯酸鈉和偏硅酸鈉為主。為了給浸出創(chuàng)造有利的條件，通常必須讓反應(yīng)盡可能按方程(2)進(jìn)行，使其產(chǎn)物主要是鋯酸鈉和偏硅酸鈉。這樣，在下步的水洗操作中就可以盡量地除去硅。
9、工業(yè)生產(chǎn)氧氯化鋯時(shí)通常加入過量naoh焙燒熔解鋯英石，再用水洗堿熔料除去其中可溶性的硅和過剩堿，然后再用鹽酸浸出水洗渣，鋯進(jìn)入浸出液中，最后利用氧氯化鋯在濃鹽酸中溶解度低的特性，將浸出液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶生產(chǎn)氧氯化鋯。氧氯化鋯生產(chǎn)過程的水洗工序?qū)a(chǎn)生堿性廢液，堿性廢液的主要成分是堿燒工序中添加的過量naoh和反應(yīng)形成的na2sio3。一般的水洗工序采取逆流洗滌流程，以減少直接用水量從而減少堿性廢水的產(chǎn)出量，同時(shí)提高廢堿液濃度。目前氧氯化鋯生產(chǎn)中每生產(chǎn)1t氯氧化鋯約有5m3廢堿液產(chǎn)生。大量的廢堿液處理難度大、運(yùn)行費(fèi)用高，如不加以治理和綜合利用將造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。目前文獻(xiàn)中尚未發(fā)現(xiàn)鋯精礦冶金水洗廢堿液資源化利用的相關(guān)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于上述內(nèi)容，本發(fā)明提供一種鋯冶金廢堿液資源化處置方法。通過向鋯冶金廢堿液中加入白炭黑，與廢堿液中殘余的naoh反應(yīng)生成水玻璃，新生成的水玻璃可用于礦物浮選、建筑業(yè)或其他行業(yè)，可使鋯冶金廢堿液變廢為寶，達(dá)到鋯冶金廢堿液資源化處置的目的。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
3、本發(fā)明提供一種鋯冶金廢堿液資源化處置方法，包括以下步驟：
4、步驟1，對(duì)鋯冶金廢堿液中的oh-、na2o和sio2的含量進(jìn)行化學(xué)分析；
5、步驟2，根據(jù)鋯冶金廢堿液中主要組分與白炭黑的反應(yīng)方程式(4)、(5)以及所要制備的水玻璃的模數(shù)計(jì)算白炭黑的添加量；
6、2naoh+msio2→na2o·msio2+h2o?(4)
7、na2sio3+msio2→na2o·(m+1)sio2?(5)
8、反應(yīng)方程式(4)、(5)中的m和m+1為水玻璃的模數(shù)；
9、步驟3，在密閉、攪拌條件下向鋯冶金廢堿液中加入白炭黑反應(yīng)，得到水玻璃。
10、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟3中，所述反應(yīng)的溫度為15-90℃。
11、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟3中，所述反應(yīng)的時(shí)間為10分-10小時(shí)。
12、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟3中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為50-5000r/min。
13、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟3種，所述水玻璃的模數(shù)為1.5-3.6。
14、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述步驟3之后還包括利用制備得到的水玻璃進(jìn)行稀土礦物浮選的步驟。
15、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，進(jìn)行稀土礦物浮選時(shí)，所述水玻璃的加入量為2kg/t稀土礦物。
16、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：
17、本發(fā)明提供了一種適用于堿法處理鋯精礦水洗液的資源化處置方法，本發(fā)明方法減少二次環(huán)境污染，該方法工藝簡單，易于操作，廢物利用效果極好。通過生成水玻璃的方法使鋯冶金廢堿液變廢為寶，可達(dá)到鋯冶金廢堿液資源化處置的目的。
1.一種鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，步驟3中，所述反應(yīng)的溫度為15-90℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，步驟3中，所述反應(yīng)的時(shí)間為10分鐘-10小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，步驟3中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為50-5000r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，步驟3種，所述水玻璃的模數(shù)為1.5-3.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，所述步驟3之后還包括利用制備得到的水玻璃進(jìn)行稀土礦物浮選的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋯冶金廢堿液資源化處置方法，其特征在于，進(jìn)行稀土礦物浮選時(shí)，所述水玻璃的加入量為2kg/t稀土礦物。