[发明专利]一种从钪富集物中提取钪的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种从钪富集物中提取钪的方法，属于湿法冶金领域。

背景技术

自上世纪80年代以来，人们发现钪的加入可以大大改善和提高某些材料的性能，尤其是在某些高端科技，如航天航空等方面，这使得钪的性能研究和实际应用需求量大大增加。

但由于钪在自然界中极为分散的缘故，使得直接从富钪矿石中提取钪的方法很难付诸实际生产，钪的产量受到很大限制，已处于瓶颈状态。因此，在未来的很长一段时间内，钪的需求量仍将存在很大缺口，若能找到一个能够大量生产钪的新途径，将会对钪的研究和实际应用有一个很大的提高，亦必会产生很大的经济价值。

目前，钪的来源主要是从处理钛、铝、钨、锡、铀、稀土等矿的副产品中综合回收，如钛白废液、赤泥、钨酸渣等，如申请号为87101034 和申请号为 90106561的专利报道了从钛铁矿中回收钪的方法，申请号为 200710116152 和申请号为200610054136的专利报道了从赤泥中提取钪的方法 。

为了满足逐年增长的钪需求量，我们对白云鄂博矿中钪的提取技术进行了研究。

白云鄂博矿为典型的共伴生矿，矿中不仅富含稀土、铁、铌、萤石等资源，还富含一定量的钪，并随着稀土、铁等资源的开采，钪得到了进一步的富集。但由于白云鄂博矿中钪主要赋存于硅酸盐矿物中，提取困难，至今也未能取得较大的进展。有关白云鄂博钪的提取工作，前人也做过大量的研究，如申请号为201210131201.6的专利，研究了白云鄂博尾矿中钪的提取方法，但一直未能用于实际生产，其主要原因在于未能从资源综合利用的角度考虑，工艺成本过高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种从钪富集物中提取钪的方法，本发明能够高效地从白云鄂博矿或其尾矿制备的钪富集物中浸出提取钪，钪回收率高，工艺简单科学，并能实现其它有用元素的综合回收利用，易于实现工业生产。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种从钪富集物中提取钪的方法，所述方法以钪富集物为原料，具体步骤为：

（1）加碱焙烧：将-100目占90%以上的钪富集物与碱金属氢氧化物按质量比为1：（0.6～1.8）的比例混合， 300℃～650℃温度焙烧0.5～3小时；

（2）水洗：将焙烧后的焙烧矿水洗至pH为7～9，水洗温度为5℃～95℃，过滤，得水洗液和水洗渣；

（3）盐酸浸出：水洗渣采用盐酸浸出，盐酸浓度为2～12mol/L， 1kg水洗渣用盐酸量为2～10L，浸出温度为50～95℃，时间0.5～3小时，浸出后，过滤，得浸出液和浸出渣，浸出液为含钪溶液。

所述钪富集物为以白云鄂博矿或其尾矿为原料通过选矿的方法而得到的Sc₂O₃含量为250～500g/t的钪富集物。

所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。

本发明步骤（2）得到的水洗液用于回收硅、铝及碱金属的氢氧化物，步骤（3）对水洗渣采用盐酸浸出，过滤得到的浸出渣作为回收硅的原料。

本发明的优点是：

1.本发明所采用的工艺具有焙烧温度低，能耗小，原料用量小，设备要求低，钪的回收率高等特点，在提取钪的过程中，没有有毒、强腐蚀性气体产生，不会遗留大量的工业渣，主要杂质元素可以得到有效的回收利用，成为工业产品，降低钪的提取过程中的成本。

2.本发明采用的原料为经选矿得到的钪富集物，钪含量高，杂质少，也避免了其它资源在提取钪时的浪费，成本低，具有较强的工业应用价值。

3.本发明不仅适合于白云鄂博矿的中的钪资源，也适合于其它地区、矿床的含钪资源。

具体实施方式

实施例1

（1）加碱焙烧：取100g、-100目占90%以上、钪的重量含量为0.028%的白云鄂博尾矿，加入150g氢氧化钠并混匀，进行焙烧，焙烧的温度为350℃，时间为2小时；

（2）水洗：采用普通工业用水，对焙烧分解后的矿物水洗至水洗液的pH值为7，得水洗液和水洗渣；水洗温度为25℃；

（3）盐酸浸出：将水洗渣采用盐酸浸出，盐酸浓度为6mol/L，盐酸的用量为1000ml，浸出温度为85℃，时间3小时，得盐酸浸出液和盐酸浸出渣，浸出液为含钪溶液。浸出率为89%。

实施例2