[发明专利]一种采用预热‑分步加压从富钪物料中浸出钪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从富钪物料中高压浸出钪的方法，属于湿法冶金的范畴。

背景技术

钪属于重稀土金属元素，化学性质非常特殊，钪是一种稀散元素，钪的独立矿物极少，且在自然界中非常罕见。 钪可用于新型电光源材料、新型铝钪合金以及特种陶瓷等领域，用途非常广泛。钪资源较稀缺而且提取很困难，所以钪的价格较高，极大的限制了钪的应用。大多数的钪主要以类质同象或离子吸附的形式存在某些矿物中，例如，钒钛磁铁矿、铝土矿、锆英石、钨矿、闪透石等。目前采用浸出工艺从含钪矿物中提取钪的研究较多，例如申请号为201110267777.0和201310131177.0等都是采用浸出的方式从含钪矿物中提取钪，成本较高，极大的限制了其应用。

发明内容

本发明在优化现有技术的基础上，提出了一种从富钪物料中浸出提取钪的方法，解决了现有技术中钪浸出率低、成本高等问题，易于实现工业化生产。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用预热-分步加压从富钪物料中浸出钪的方法，包括以下步骤：

1)将富钪物料经球磨至粒度小于100目；

2)粉矿调浆，矿浆浓度调至40～46%；

3)将矿浆注入高压反应釜中，并加压0.2～0.3MPa,升温至90℃；

4)采用加压的方式，在0.7～0.8MPa的压力下瞬间注入浓硫酸；

5)利用浓硫酸遇水放热的原理，高压反应釜中温度瞬间上升到150℃以上，保持高压反应釜中温度120～150℃,保温时间3～6h；

6)浸出后的矿浆经过滤，得到浸出液和浸出渣，浸出液为含钪溶液；

作为本发明进一步的方案，步骤1)中所述富钪物料为Sc₂O₃含量达到80～200g/t的富钪物料。

作为本发明进一步的方案，步骤3)和4）中所述加压方式为空气压缩机注入空气加压。

作为本发明进一步的方案，步骤4)中所述浓硫酸浓度为98%，所述浓硫酸与所述粉矿重量比为的1.1：1。

作为本发明进一步的方案，步骤6)中所述过滤是指高压反应釜中温度冷却到90℃以下的情况下进行过滤。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明在采用较粗物料的条件下就能获得大于88%的浸出率，极大的节省了磨矿成本； 2、本发明采用的预热工艺所需的热量可由反应釜冷却过程提供，节约了能源的消耗；3、本发明中浸出所需的高温是由浓硫酸遇水放热所提供，无需外部加热，只有保温阶段需要消耗的能量； 4、本发明的浸出剂为浓硫酸，运输存储都较方便，设备投资少。

附图说明

图1为从富钪物料中采用预热-分步加压浸出钪的方法流程图。

具体实施方式

实施例1

a、将Sc₂O₃含量为82.6g/t的富钪物料，在矿浆浓度为55%的情况下加入到湿式球磨机中，球磨至小于100目的物料占96.73%；

b、将磨矿出来的矿浆调节浓度至41.5%，然后将矿浆注入高压反应釜中；

c、向反应釜中加压注入空气，使釜内压力达到0.3MPa,并预热至90℃；

d、将粉矿重量1.1倍的浓硫酸加入加酸罐中,在0.7MPa的情况下注入浓硫酸到反应釜中，并使反应釜内压力保持到0.7MPa；

e、保持釜内温度130℃，保温时间4h；

f、当釜内温度降低到90℃时过滤，得到含钪浸出液和浸出渣，此时浸出率为88.19%。

实施例2

a、将Sc₂O₃含量为82.6g/t的富钪物料，在矿浆浓度为55%的情况下加入到湿式球磨机中，球磨至小于100目的物料占98.22%；

b、将磨矿出来的矿浆调节浓度至45.5%，然后将矿浆注入高压反应釜中；

c、向反应釜中加压注入空气，使釜内压力达到0.3MPa,并预热至90℃；

d、将粉矿重量1.1倍的浓硫酸加入加酸罐中,在0.8MPa的情况下注入浓硫酸到反应釜中，并使反应釜内压力保持到0.8MPa；

e、保持釜内温度130℃，保温时间6h；

f、当釜内温度降低到90℃时过滤，得到含钪浸出液和浸出渣，此时浸出率为91.72%。

表1 钪回收率的检测结果表