[发明专利]一种从复杂高酸度含钪溶液中富集钪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从复杂高酸度含钪溶液中富集钪的方法，具体地，是一种从复杂含钪矿物高酸度浸出液中用N235萃酸、除杂、草酸沉淀富集钪的方法，属于湿法冶金领域。

背景技术

钪及其化合物具有多种优异性能，钪的加入对改善材料的性能有着很好的作用，如对合金、陶瓷和玻璃性能的改善，因此钪被广泛应用于国防、冶金、化工、玻璃、航天、核技术、激光、电子、计算机、电光源、超导、医疗等高端技术领域，高纯氧化钪可用于电子发射材料、超导材料、太阳能电池材料等，具有极高的应用价值。

钪和钇与15种镧系元素统称为稀土元素，钪原子结构中没有4f电子，原子半径又小得多，与其它稀土元素的性能差异较大，在自然界中一般不与其它稀土共生，是一个稀散元素。所形成的矿物类型复杂，必须在高酸度条件下才能浸出，进入溶液。富集出来的草酸钪容易保存和后续处理。

钪在地壳中的丰度很低，约为25×10^-4%。已知含钪矿物有800多种，独立矿物很少，仅有钪钇矿、水磷钪矿、硅钪矿等少数几种。全世界钪资源约有200万吨，其中绝大部分是伴生在钛铁尾矿、白云鄂博矿及其尾矿、铝厂赤泥、黑钨矿等当中。而这些矿物成分复杂，大多是以多种矿物类型形式存在，含有多种有价元素，只有在高酸度条件才能将矿物中的有价元素浸出。

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，提供一种从复杂高酸度含钪溶液中富集钪的方法，本发明钪富集物中钪富集度为1%～20%，钪的回收率97%。本发明方法具有工艺流程简短、元素综合回收利用率高、生产过程连续并易于控制等特点，具有广阔的前景。

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复杂高酸度含钪溶液中富集钪的方法，包括以下步骤：

1）、以含微量钪复杂尾矿高酸度酸浸液为原料，酸浸液用含N235有机相进行多级萃取，分离出负载有机相和含钪萃余液；

2）、向分离出的含钪萃余液加入碱性液调节含钪萃余液pH值至1.5～2.5；

3）、负载有机相与水按相比1:1进行多级反萃，空白有机相返回步骤1）重复使用；

4）、向经调节pH值后的含钪萃余液中加入草酸，沉淀含钪萃余液中的钪；

5）、将沉淀的草酸进行过滤，5±5℃烘干，即得到钪富集物。

本发明中，所述的复杂高酸度含钪溶液是以钛铁尾矿、白云鄂博矿尾矿、铝厂赤泥或黑钨矿尾矿作为原料提钪得到的复杂高酸度含钪酸浸液，Sc含量的范围为5～100mg/L，酸度为1.0～8.0mol/L。

本发明中，所述的含N235有机相的体积配比为：N235:仲辛醇:磺化煤油=7:1:12，有机相和酸浸液的相比为O/A=2:1，萃取级数为2～5级。

本发明中，所述的碱性液是：质量浓度为20%的NaOH，或质量浓度为25%的氨水中的任何一种。

本发明中草酸用量与含钪溶液中钪含量的质量比为（30～50）:1。

本发明以含微量钪复杂尾矿高酸度浸出液为原料，原料中钪含量5～100mg/L。本发明用N235萃取，碱性液调节酸度，草酸沉淀，制取含钪富集物。本发明钪富集物中钪富集度为1%～20%，钪的回收率97%。本发明方法具有工艺流程简短、元素综合回收利用率高、生产过程连续并易于控制等特点，具有广阔的前景。

因而，本发明的优点有：

1、本发明能够高效地从含微量钪的复杂尾矿高酸度溶液中富集钪，溶液中钪含量为5～100mg/L，回收率高可达97%以上，形成的草酸便于后续处理，适用范围广；

2、N235有机相对钪（Sc³⁺）萃取率低，小于3%，有机相损失量小于0.5%，空白有机相可以重复使用；

3、负载有机相反萃过程中用水作为反萃剂，成本低，收率高，所选工艺简单，反萃液经处理后可回收利用Fe、Mn、Sn、Co、Cu等多种有价元素；

4、所选萃取、草酸沉淀、过滤、烘干步骤，操作简单，技术成熟，所用条件容易达到，资源综合利用率高，对试剂及设备的要求不高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步阐述，但不作为对本发明权利要求保护范围的限制。

实施例1

取1L以白云鄂博尾矿为原料提钪得到的高酸度浸出液，原溶液酸度C_H+=4.89mol/L，钪含量C_Sc=20.52mg/L；