[发明专利]一种从铝钪合金冶炼废料中分离回收氧化钪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土冶金技术，特别是一种从铝钪合金冶炼废料中分离回收氧化钪的方法。

技术背景

我国是钪资源比较丰富的国家，与钪有关的如铝土矿和磷块岩矿产储量大，据估计其中的钪储量约29万吨，占所有钪矿类型总储量的51％，是我国钪的重要矿床和主要来源。钪的独立矿物资源少，一般工业上获得钪是在综合处理有色金属和稀有金属矿石时，通过回收伴生钪来实现的。

钪是典型的稀散金属元素，在元素周期表中，原子序数为21，是铝、钛的近邻，其晶格常数、物理、机械性能更近于铝，钇和钛，是铝合金理想的合金化元素。添加少量的钪到铝及铝合金中，不仅能够显著细化铸态合金晶粒，提高铝合金的强度和韧性，而且能显著改善铝合金的可焊接性、耐热性、抗蚀性、热稳定性和抗中子辐射，因此，铝钪合金被认为是新一代航天航空、舰船、核能、国防军工尖端领域等用高性能铝合金结构材料。

铝钪中间合金的制备一般采用熔盐电解法、铝热还原法和镁热还原法，无论哪一种冶炼方法，都存在含钪冶炼渣的资源回收、循环利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从铝钪合金冶炼废料中分离回收氧化钪的方法，以低生产成本、高收率、高纯度回收资源稀少且昂贵的氧化钪，变废为宝，实现资源的循环利用。

本发明的技术方案是：以稀土金属熔盐电解废料为原料，按以下步骤进行：

以铝钪合金冶炼废料为原料，按以下步骤进行：

①原料粉碎：原料经破碎，筛选出杂物和金属，再进行细破碎，研磨至50-200目；

②碱转型：将上述步骤①得到的粉料与碱按重量比为1∶0.5-1.5充分混合均匀，放入容器中升温进行碱转型反应，生成氢氧化钪；碱转型的温度为100-600℃，反应时间为1-5小时；

③盐酸分解：将步骤②得到的氢氧化钪进行洗涤后放入反应容器中，加入30％的工业盐酸进行分解反应，净化得氯化钪；

④单级萃取提纯：将步骤③所得的氯化钪溶液，进入500L特别设计的单级萃取槽和采用自主研发的色带分层控制技术。基本工艺参数：1.5mol/LP507、相比1∶2～5、萃取混合时间10min、萃取澄清时间15min、洗液为0.6～1.0NHCL.经过三次逆流萃取分离后，将Sc3+与Fe2+、AL3+，Re3+进行分离，用4mol/LHCl反萃有机相得到氯化钪溶液。达到了常规串级萃取的分离效果。

⑤高纯氧化钪的制取：将步骤④所得的氯化钪溶液加热到70℃以上，加入60-70℃，20％的草酸溶液进行反应，得到的草酸钪经过洗涤，抽滤干、放入马弧炉中，在800℃下保温2小时，制得纯度大于99.9％的氧化钪。

本发明的有益效果是，本发明采用单级溶剂萃取，工艺流程简单，消耗化工材料少，回收成本低，萃取分离效果良好，投资低，产品纯度大于99.9％。

具体实施方式

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

以下结合附图及实施例对本发明做进一步详细描述。

以某单位200kg AL-Sc合金冶炼废料为例，成份分析如下：