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从工业废液中直接提取氧化钪的工艺研究

2019-05-08 19:23      责任编辑:陈晨    来源:www.newsijie.com    点击:
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从工业废液中直接提取氧化钪的工艺研究
 
        由于从含钪矿物中直接提取钪制品较困难,因而目前主要从处理含钪矿物的副产物如废渣、废水、烟尘、赤泥中回收和提取氧化钪,再以高纯氧化钪制备金属钪、钪铝中间合金、钪盐等钪产品。据新思界产业研究中心发布的《2019-2023年中国钪产品行业市场供需现状及发展趋势预测报告 ,目前从工业废液中直接提取钪的工艺主要有三种:溶剂萃取法、化学沉淀法、离子交换法。
 
溶剂萃取法
 
         溶剂萃取法中,首先将有机相和水相相互混合,待水相中要分离出来的物质进入有机相后,再通过两相质量密度的不同而将两相分开,从而实现液体混合物的分离或提纯。该法是富积和提取钪最为重要的方法,具有选择性好、处理量大、操作简单、适用介质条件及应用范围广泛等优点。由于萃取液性质和机制的不同,萃取剂包含酸性含磷萃取剂、羧酸萃取剂、中性含磷萃取剂、螯合萃取剂等4类。在钪的提取利用中,应用最广的萃取剂为有机磷酸类,常用的萃取剂有2-乙基己基磷酸、磷酸三丁酯、十二氨基磷酸等。
 
化学沉淀法
 
        化学沉淀法是富集和提取钪的一种比较成熟而常用的方法,且其工艺较为简单。采用化学沉淀法提取钪时,需要选择最佳的沉淀剂。根据不同矿物体系的特点,可供选择的沉淀剂通常有氢氧化物、氨水、草酸盐、碳酸盐、氟化物及二元酒石酸盐等。例如从含钪氯化烟尘的盐酸浸出液中采用沉淀法进行钪与铁、锰的分离时,先用浓度为0.1mol•L-1的NaOH溶液调整溶液pH值,使沉淀剂只与Sc3+反应生成沉淀,铁以Fe2+的形式存在。因为沉淀剂在酸性溶液中沉淀,但在碱性溶液中溶解,而Sc3+正好相反。根据这一原理,用稀盐酸溶解沉淀物,就能将Sc3+以ScCl3的形式从沉淀剂中分离出来,在提取钪的同时又能分离铁、净化钪,整个处理过程钪的沉淀率达100%。
 
离子交换法
 
        离子交换法是实现钪与某些结构复杂、性质相似的较难分离元素之间的有效分离方法之一,其分离效果好,适用于生产高纯度的氧化钪,现已得到了广泛的应用。目前,钪离子交换工艺中使用的树脂主要有Dowex-50,BioRad AG50W,X8,Diaiom SK1等阳离子交换树脂,以及Dowexl,Ab-17等阴离子交换树脂。由于钪具有较强的化学活性,在低酸度介质(HCl或H2SO4)中,可用强酸性阳离子交换分离树脂上的Sc与Fe、Al、Ti、Ur等元素,然后用一定浓度的硫酸作洗脱剂就可使钪和杂质元素得到有效分离;同时,钪能形成硫酸盐络阴离子,利用这一性质,可用碱性阴离子交换并分离树脂中不能形成硫酸盐络阴离子的Al、Ca、Cd、Co、Cu、Zn、Mg、Ni等元素。
 
        新思界行业研究员表示,目前我国在钪提取和回收上存在的问题主要是成本较高、回收率和产品纯度不高。因此,萃取和离子交换技术是提取钪的高效处理方法,但处理过程的工艺较为复杂,为此将沉淀、萃取和离子交换等新、老处理技术优化组合,不失为可行的方案和路线。此外,寻找高效的萃取剂,完善和改进生产工艺设备,借此提高钪产品生产过程中的回收率和纯度也值得探究。
关键字: 氧化钪 金属钪