一种提取高纯氧化钪的方法技术

技术编号:33637078 阅读:9 留言:0更新日期:2022-06-02 01:51
本发明专利技术公开了一种提取高纯氧化钪的方法,所述方法包括:S1:将铝钪富集物原料进行一浸,得到低铝富钪渣和一浸液;S2:将所述一浸液与铝钪富集物原料混合进行二次浸出,得到二浸渣和二浸液;将所述二浸液加热,加入氢氧化铝晶种进行种分,过滤洗涤得到氢氧化铝和低苛碱溶液。本发明专利技术的方法通过将铝钪富集物通过加压碱浸、酸浸、萃取、除杂、反萃、草酸沉淀、高温煅烧,可得到高纯氧化铝与氧化钪。本发明专利技术适用于冶金领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种提取高纯氧化钪的方法


[0001]本专利技术属于冶金领域,具体涉及一种从铝钪富集物中综合回收铝及提取高纯氧化钪的方法。

技术介绍

[0002]钪作为稀土元素,其丰度并不低,但分布极为分散,是典型的稀散亲石元素。据统计,世界钪的储存量约为200万吨,我国的金属钪储量约占世界的35%左右,居世界第一。独立的钪资源较少,一般工业上获得钪是在综合处理一些有色金属矿时,通过回收伴生钪的方法来实现的。
[0003]目前,钪与杂质的分离提纯方法主要有沉淀法、离子交换法和溶剂萃取法。其中溶剂萃取法是最常用的一种方法,但反萃时需要高酸度的酸及多次反萃,存在萃取剂用量大,且循环利用性差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是提供一种提取高纯氧化钪的方法,本专利技术的方法从红土镍矿酸浸液中,通过碱沉淀获得的铝钪富集物中综合提取有价金属铝和钪,从而获得高纯氧化铝与高纯氧化钪,该方法有价金属回收率高,辅料的循环使用性强,有价金属铝和钪的产能大,产品纯度高,经济效果显著。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0006]一种提取高纯氧化钪的方法,所述方法包括:
[0007]S1:将铝钪富集物原料与苛性碱混合后进行一浸,得到低铝富钪渣和一浸液;
[0008]S2:将所述一浸液与铝钪富集物原料混合进行二次浸出,得到二浸渣和二浸液;将所述二浸液加热,加入氢氧化铝晶种进行种分,过滤洗涤得到氢氧化铝和低苛碱溶液;
[0009]S3:将所述低铝富钪渣加水制浆后,添加硫酸进行酸浸溶解后,得到第一富钪液和滤渣;
[0010]S4:将所述第一富钪液进行第一萃取体系萃取,得到含钪负载有机相;将所述含钪负载有机相进行第一反萃取,随后加入盐酸溶液进行酸溶,得到第二富钪液;
[0011]S5:将所述第二富钪液进行第二萃取体系萃取,得到第三富钪液;随后对所述第三富钪液进行第三萃取体系萃取、第二反萃取,得到第四富钪液;
[0012]S6:向所述第四富钪液中加入草酸,得到草酸钪沉淀;将所述草酸钪沉淀进行洗涤、过滤、煅烧得到高纯氧化钪。
[0013]作为本专利技术的一个实施例,步骤S1中,所述铝钪富集物原料为红土镍矿经过酸浸出后的溶液,加入碱性物质调整PH值至3.5

5.5,即得所述铝钪富集物原料;
[0014]所述酸浸出过程中的浸出酸选自硫酸、硝酸和盐酸中的一种或几种,浸出温度为90

250℃,所述碱性物质选自氧化钙、氧化镁、碳酸钙和碳酸镁中的一种或几种;
[0015]所述铝钪富集物原料中,各组分的质量分数:Co为0.3~5重量%;Ni为1~8%;Fe
为0.1~5%;Al为8~30%;Sc为0.025%~0.09%;Mg为0.1%~5%;Ca为0.02~5%;Si为0.1~1.0%。
[0016]作为本专利技术的一个实施例,所述一浸和二次浸出的温度为70~240℃,时间为1~8h,压力为0~1.2MPa;
[0017]步骤S2中,所述低苛碱溶液的浓度为200~500g/L;所述铝钪富集物原料的加入量为理论量的1至3倍;
[0018]所述二浸液的加热温度为40~80℃,加入氢氧化铝晶种的晶种系数为0.1~0.6。
[0019]作为本专利技术的一个实施例,所述方法还包括:将所述氢氧化铝煅烧至900~1300℃得到氧化铝;
[0020]将所述苛性碱溶液进行蒸发、浓缩,调整苛性碱浓度,得到苛性碱;将所述苛性碱返回所述一浸。
[0021]作为本专利技术的一个实施例,步骤S3中,加水制浆至体系中液固比为2~10:1,加硫酸调PH终点为0.5~2.0。
[0022]作为本专利技术的一个实施例,步骤S4中,所述第一萃取体系包括P204、P507、CY272和TBP中的一种或几种;
[0023]所述第一萃取体系萃取相比为O/A=1:2~10,萃前液PH为0.3~1.4,萃取温度为20~80℃,萃取时间为2~20min;
[0024]第一反萃取相比为A/O=1~5:1,液碱浓度为2~5mol/L,反萃温度为25~80℃,反萃时间为15~30分钟;
[0025]所述盐酸溶液的浓度为1~6mol/L。
[0026]作为本专利技术的一个实施例,步骤S5中,所述第二萃取体系包括N235、TBP、7301、TBMA、TBSA、N1923和TOA中的一种或几种;
[0027]所述第二萃取体系萃取相比为O/A=1:1~5,萃前液PH为0.3~1.0,萃取温度为25~80℃,萃取时间为5~30min;
[0028]作为本专利技术的一个实施例,步骤S5中,所述第三萃取体系包括K303、P305、T305、P204和P507中的一种或几种;所述第三萃取体系萃取相比为O/A=1~6:1,萃前液PH为0.5~2.0,萃取温度为25~80℃,萃取时间为1~8分钟;
[0029]采用盐酸进行所述第二反萃取,所述第二反萃取的相比为A/O=1:1,盐酸浓度为1~5mol/L,反萃温度为25~80℃,反萃时间为8~25min。
[0030]作为本专利技术的一个实施例,步骤S6中,向所述第四富钪液中加入草酸,使得草酸与钪的摩尔比为1~6:1,反应体系PH为1.0~3.0,反应温度为20~80℃;
[0031]所述煅烧的温度为600~1100℃,时间为2~4小时,纯度为99.99%以上。
[0032]本专利技术提供的上述技术方案至少带来的有益效果:
[0033](1)本专利技术的方法通过将铝钪富集物通过加压碱浸、酸浸、萃取、除杂、反萃、草酸沉淀、高温煅烧,可得到高纯氧化铝与氧化钪;
[0034](2)本专利技术的方法通过加压碱浸,得到铝酸钠溶液,种分法制备高纯氧化铝,同时实现了氢氧化钠溶液的循环使用;
[0035](3)本专利技术的方法通过萃取提纯钪,萃取分离效果好,反萃效率高,能耗小,辅料循环利用率高,回收成本低,产品纯度≥99.99%;
[0036](4)本专利技术的方法,辅料可以循环使用,环境友好,能耗与原料成本低,经济效益好,有利于工业化规模生产,具有良好的工业应用前景。
附图说明
[0037]图1为本专利技术的提取高纯氧化钪的方法路线图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0039]实施例1
[0040]采用本专利技术的方法从铝钪富集物原料中提取高纯氧化钪,并同时副产氧化铝,具体步骤如下:
[0041]将含Co为1%、Ni为3%、Fe为0.15%、Al为15%、Sc为0.03%、Mg为0.35%、Ca为0.085%、Si为0.12%的铝钪富集物进行破碎,得到铝钪富集物原料。
[0042]S1:将铝钪富集物原料、氢氧化钠、水以固液比(1:2g/mL)在反应槽中充分搅匀,高压浸出,浸出压力为0.6MPa,浸出温度为120本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提取高纯氧化钪的方法,其特征在于,所述方法包括:S1:将铝钪富集物原料与苛性碱混合后进行一浸,得到低铝富钪渣和一浸液;S2:将所述一浸液与铝钪富集物原料混合进行二次浸出,得到二浸渣和二浸液;将所述二浸液加热,加入氢氧化铝晶种进行种分,过滤洗涤得到氢氧化铝和低苛碱溶液;S3:将所述低铝富钪渣加水制浆后,添加硫酸进行酸浸溶解后,得到第一富钪液和滤渣;S4:将所述第一富钪液进行第一萃取体系萃取,得到含钪负载有机相;将所述含钪负载有机相进行第一反萃取,随后加入盐酸溶液进行酸溶,得到第二富钪液;S5:将所述第二富钪液进行第二萃取体系萃取,得到第三富钪液;随后对所述第三富钪液进行第三萃取体系萃取、第二反萃取,得到第四富钪液;S6:向所述第四富钪液中加入草酸,得到草酸钪沉淀;将所述草酸钪沉淀进行洗涤、过滤、煅烧得到高纯氧化钪。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述铝钪富集物原料为红土镍矿经过酸浸出后的溶液,加入碱性物质调整PH值至3.5

5.5,即得所述铝钪富集物原料;所述酸浸出过程中的浸出酸选自硫酸、硝酸和盐酸中的一种或几种,浸出温度为90

250℃,所述碱性物质选自氧化钙、氧化镁、碳酸钙和碳酸镁中的一种或几种;所述铝钪富集物原料中,各组分的质量分数:Co为0.3~5重量%;Ni为1~8%;Fe为0.1~5%;Al为8~30%;Sc为0.025%~0.09%;Mg为0.1%~5%;Ca为0.02~5%;Si为0.1~1.0%。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一浸和二次浸出的温度为70~240℃,时间为1~8h,压力0~1.2MPa;步骤S2中,所述低苛碱溶液的浓度为200~500g/L;所述铝钪富集物原料的加入量为理论量的1至3倍;所述二浸液的加热温度为40~80℃,加入氢氧化铝晶种的晶种系数为0.1~0.6。4.根据权利要求1所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:但勇赵林何永赵澎金长浩姜静马林
申请(专利权)人:四川顺应动力电池材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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