【技术实现步骤摘要】
本申请涉及稀土元素回收，尤其涉及一种从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法。
技术介绍
1、钪(sc)在自然界中广泛存在，平均丰度不低，在地壳中的丰度约为36×10-4％，但其分布极为分散，常给人以极其稀少的印象，同时独立的钪矿物资源极其稀少，绝大多数钪都是以矿物伴生形式分散于钨、铝、钒、钛、锆矿床及部分稀土矿中，提取及深加工方面的研究比较困难。钪及其化合物主要应用在al-sc合金材料、钪钠卤灯、固体氧化物燃料电池等方面，由于独立的钪矿物资源极其稀少导致其价格较为昂贵，限制了其在航空、激光、电子等领域的广泛应用。目前虽然国内外生产钪及相关产品的公司多但总产量不高，并且根据国际阿达玛斯情报研究中心数据可知，未来国际上对钪需求量巨大，长期处于供不应求的局面。因此，为缓解钪的供需不平衡关系，从多种渠道的不同物料中回收钪具有重要意义。
2、目前氧化钪的生产过程通常采用草酸溶液进行金属钪的沉淀，但是沉淀后的草酸废液体积大、酸性高，还含有微量有价金属钪。对于草酸废液的处理，一般是选择碱性物质进行中和处理后排放，该方式造成能耗高、成本高，同时产生的草酸钙难以处理，而且存在环保风险；或者是对废酸进行再分离、除杂等一系列酸回收措施，该工艺过程冗长、设备复杂、生产成本高；而直接用草酸废液进行再沉淀容易导致杂质在产品中富集，降低产品的纯度等问题。因此，草酸废液的合理处置显得尤为重要。
3、中国专利申请200910090880.5公开了一种萃取分离稀土元素的工艺，该工艺至少包括下述步骤：
4、(1)将空白有机萃取剂与镁和/
5、(2)将含稀土离子的负载有机相用于含2种或2种以上稀土元素的稀土料液进行萃取分离，经过多级萃取、洗涤、反萃，得到含不同稀土元素的萃余液、洗液和反萃液产品；或将含稀土离子的负载有机相直接用盐酸或硝酸反萃，得到含reo0.1-2mol/l的混合氯化稀土溶液或混合硝酸稀土溶液，该溶液经过浓缩结晶生产混合氯化稀土或混合硝酸稀土产品，或进一步萃取分离生产单一稀土化合物产品；
6、该方案将p507、p204、c272、环烷酸等酸性有机萃取剂与镁和/或钙的有机酸盐水溶液、稀土溶液进行混合萃取，稀土离子被萃入有机相中，经过澄清，得到含稀土离子的负载有机相用于混合稀土料液的萃取分离，并经过多级萃取分离，得到单一稀土化合物或几种稀土的富集物。所用镁和/或钙的有机酸盐水溶液由菱镁矿、石灰石、方解石、白云石等矿物经过焙烧-有机酸溶解制备，硅、铁、铝等杂质含量低，预萃取及萃取分离过程不产生三相物，不影响产品纯度，而且有机相不用氨皂化，不产生氨氮废水，从源头消除氨氮废水对环境的污染，并大幅度降低稀土产品生产成本，节省大量三废处理费用。
7、通过上述方案的描述可知，上述方案在萃取稀土溶液中的稀土元素时，含镁和/或钙的有机酸盐水溶液是必不可少的，同时尽管上述方案公开了p507、p204、c272等萃取剂能够用于萃取稀土元素，但上述方案并未使用反萃法对稀土元素进行萃取，可见上述方案与本申请的工艺路线有明显的区别。
8、中国专利申请201310010538.6公开了一种钛白生产废酸中钪的萃取回收方法，该方法包括以下步骤：
9、(1)萃取：在萃取槽内对钛白生产废酸水采用p204—tbp—煤油萃取剂经1级～6级萃取，萃取剂与废酸的体积比为1：5～30，混合时间为5min～20min，得到含钪有机相，萃余液中钪浓度＜1mg/l；
10、(2)洗涤：将步骤⑴得到的含钪有机相用2mol/l～4mol/l的硫酸及浓度为27﹪的双氧水洗涤，含钪有机相与硫酸的体积比为1：1/3～3，双氧水加入量为硫酸体积的1﹪～10﹪；
11、(3)循环萃取：将步骤⑵洗涤后的含钪有机相作为萃取剂重复步骤⑴和步骤⑵，定时检测萃余液中钪的浓度，直至萃余液中钪浓度＞2mg/l；
12、(4)反萃：将步骤⑶得到的含钪有机相在反应釜内用氢氧化钠溶液反萃；
13、(5)酸溶、沉淀：将步骤⑷得到的反萃液过滤得氢氧化钪碱饼，将氢氧化钪碱饼用盐酸或硫酸溶解，过滤后，用草酸沉淀得到草酸钪；
14、(6)灼烧：将步骤⑸得到的草酸钪于马弗炉内灼烧，得到氧化钪。
15、该方案通过上述设计，减少了反萃的次数，降低了人工成本，提高了钪的收率。
16、但是需要注意的是，该方案中反萃过程中使用的碱性溶剂为氢氧化钠溶剂，虽然本申请在实际使用过程中发现也能够使用氢氧化钠溶液反萃得到氢氧化钪中间体，但对回收率、纯度等进行进一步的对比后，发现单纯的使用氢氧化钠溶液进行反萃后，反萃过程的耗时仍有一定的提升空间。
17、中国专利申请201310303019.9公开了一种从含钪和钛的废酸液中提取高纯氧化钪及钛的方法，该方法包括以下步骤：
18、a、原料处理：将含钪和钛的废酸液过滤，并调节酸浓度；废酸液中主要含硫酸时，控制硫酸浓度2.5～3mol/l；废酸液中主要含盐酸时，控制盐酸浓度为1.5～3.0mol/l；
19、b、萃取和反萃：用箱式混合澄清槽对步骤a处理后的废酸液进行3～5级连续萃取，然后采用混合碱溶液进行单级反萃；
20、c、磷酸钛或二氧化钛的制取：将步骤b反萃得到的固体物质用浓硫酸或浓盐酸溶解，调节酸度，硫酸体系调节酸度为2.5～3mol/l，盐酸体系调节酸度为1.5～3.0mol/l；将调节酸度后的溶液加热至沸腾，沸腾30～120分钟后，按溶液体积为基准加入4％双氧水和5％磷酸溶液或者只加入4％双氧水；反应后冷却至室温进行过滤，收集滤液；滤渣用蒸馏水洗涤后送入600～980℃的煅烧设备中煅烧2～8小时，得到纯度大于98％的磷酸钛或二氧化钛；
21、d、萃取、逆流洗涤和反萃：将步骤c得到的滤液用箱式混合澄清槽进行4～6级连续萃取，然后用含硫酸和双氧水的溶液进行6～12级逆流洗涤，再用混合碱溶液进行两级反萃；
22、e、将步骤d反萃得到的固体物质用步骤c相同的方式处理，得到纯度大于98％的磷酸钛或二氧化钛以及滤液；
23、f、向步骤e得到的滤液中加入氨水或碳酸钠，调整ph值至0.5～2，再加入edta、酒石酸和草酸，反应后过滤得到草酸钪复合盐；
24、g、将草酸钪复合盐用水洗涤后，用4～6mol/l的分析纯硫酸或2～3mol/l的分析纯盐酸进行加热溶解，过滤得纯净滤液；
25、h、向步骤g得到的纯净滤液中加入硫酸钾，反应后过滤得到硫酸钪钾复合盐沉淀，硫酸钪钾复合盐经洗涤后用18～22％的液碱进行碱转化，过滤得到氢氧化钪固体；
26、i、将步骤h得到的氢氧化钪固体洗涤后，用步骤g和h相同的方式进行加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，步骤1中，磷酸类萃取剂选自P204、P507、C272中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，混合液一中，磷酸类萃取剂和溶剂油的质量比为10～20：80～90。
4.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，所述含钪草酸废水是指含有钪单质或钪离子的含钪草酸废水。
5.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，步骤3具体为：采用掺有乙醇的碱性溶液反萃步骤2制得的混合液二中的有机相，反应温度为70～80℃，有机相与水相的体积比为1：1～1.2，反应时间为0.5～2h，得到氢氧化钪。
6.根据权利要求5所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，步骤3中的碱性溶液选自浓度为2～3mol/L的氨水、浓度为2～3mol/L的氢氧化钠溶液中的至少一者。
7.根据权利要求1所述的从含钪
8.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，氧化钪回收率不低于97.9％。
9.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，回收得到的氧化钪的纯度不低于99.5％。
...【技术特征摘要】
1.一种从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，步骤1中，磷酸类萃取剂选自p204、p507、c272中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，混合液一中，磷酸类萃取剂和溶剂油的质量比为10～20：80～90。
4.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，所述含钪草酸废水是指含有钪单质或钪离子的含钪草酸废水。
5.根据权利要求1所述的从含钪草酸废水中回收氧化钪的方法，其特征在于，步骤3具体为：采用掺有乙醇的碱性溶液反萃步骤2制得的混合液二中的有机相，反应温度为70～80℃，有机相与水相的体积比为1：1～1.2，反应时间为0.5～2h，得到氢氧化钪。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱叶红，曹声，简单，殷亮，
申请(专利权)人：广东先导稀材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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