[发明专利]一种从碳酸钪中回收氧化钪的方法

说明书

本发明涉及一种从碳酸钪中回收氧化钪的方法，属于稀土金属二次回收技术领域。本发明通过将含杂质元素较少、易于受热分解、且本身含钪量较高的碳酸钪废料进行二次回收，先将碳酸钪废料煅烧产生粗氧化钪，该煅烧过程无其他新杂质引入；随后将粗氧化钪经酸浸、萃取、沉淀剂沉淀和煅烧等步骤，可得到纯度＞99.9％的高纯度氧化钪；本发明所述回收氧化钪的工艺流程简单，未有新杂质引入，环境污染较小，满足了工业上对氧化钪高纯度的要求，对目前含钪资源回收领域有重大意义。

技术领域

本发明涉及稀土金属二次回收技术领域，尤其涉及一种从碳酸钪中回收氧化钪的方法。

背景技术

氧化钪因其独特的物化性质，在合金、电光源、催化剂、激活剂和陶瓷等领域均具有较好的应用前景，比如经氧化钪稳定化的锆陶瓷具有最高的离子电导率，可使电化学装置的运行温度从1000℃降低到700℃，同时保持隔膜的高电导率，这有助于提高电化学反应器的使用寿命和可靠性。然而，作为自然界典型的痕量元素，可用于商业途径的含钪沉积物是罕见的，因此通常从含钛、含铀和其他原料中回收的副产品中生产氧化钪，即从含有钪元素的废料中对氧化钪进行回收再利用。

目前对于氧化钪的回收已有较为成熟的工艺流程，且回收得到的氧化钪纯度均可达到90％，已可满足部分工业需求；但针对一些能源材料、超导、电子产品领域，对氧化钪的纯度有非常高的要求，目前氧化钪回收工艺很难达到95％以上的高纯要求。CN104342559A公开了一种从氧氯化锆废液中综合回收多种元素的方法，该方法制备得到的氧化钪纯度虽有所提高，但并未对铀、钍、锆、钛等杂质含量做详细说明，且该方法制备过程中需多次反萃操作，操作步骤复杂；CN106430278A公开了一种高纯无水乙酸钪和高纯氧化钪的制备方法，采用酸溶氧化钪后，用碳酸氢铵沉淀钪，随后再用乙酸溶解碳酸钪，加入冰乙酸促进晶体析出得到乙酸钪，最后煅烧或自蔓延燃烧得到高纯氧化钪，该方法多次沉淀过程中可能会造成钪损失，使钪收率降低。

针对上述回收氧化钪工艺存在的操作步骤复杂，成本较高，且无法深度去除铀、钍、锆、钛等杂质等问题，碳酸钪作为一种杂质元素较少、易于分解的碳酸盐可作为回收氧化钪的原料，JP1997208222A公开了高纯稀土金属氧化物的生产，采用溶解、吸附萃取等步骤将氧化钪从氢氧化钪或碳酸钪中回收，该方法虽可回收较高纯度的氧化钪，但采用该方法酸耗极高，成本较大，且该方法需进行多次萃取、反萃操作，也存在操作步骤复杂的问题；因此，开发一种在氧化钪回收率较高的条件下可降低回收成本、工艺操作简单的回收氧化钪的方法是目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种成本较低、工艺简单、且氧化钪回收率较高的从碳酸钪中回收氧化钪的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种从碳酸钪中回收氧化钪的方法，所述方法包含以下步骤：

S1、煅烧：将干燥的碳酸钪废料进行煅烧，即得粗氧化钪；

S2、酸浸：将粗氧化钪与酸液按照一定比例浸出，即得到含钪酸浸液；

S3、萃取：在含钪酸浸液中加入有机萃取剂，即得到富钪有机相和萃余液；

S4、沉淀：将富钪有机相与沉淀剂混合，将混合溶液升温并保温一段时间后，将混合溶液中产生的含钪沉淀固体进行分离、洗涤；

S5、煅烧：将含钪沉淀进行烘干、煅烧，即得所述氧化钪。

本发明采用含钪量较高、杂质元素含量少、易于受热分解的碳酸钪作为回收氧化钪的原料，碳酸钪经煅烧后即产生粗氧化钪，该过程无其他新杂质引入；将粗氧化钪经酸浸、萃取、沉淀剂沉淀和煅烧后，可获得纯度＞99.9％的高纯度氧化钪；上述回收过程工艺简单，未引入新杂质，减少了环境污染，且可保证氧化钪的纯度较高。