钛白废酸与赤泥联合提取氧化钪的工艺研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.05.014钛白废酸与赤泥联合提取氧化钪的工艺研究樊艳金，何航军，张建飞，黄泰元(广西冶金研究院，南宁530023)摘要：以钛白废酸、赤泥为原料，经过浸出、一次萃取反萃、酸溶水解、二次萃取、酸洗、二次反萃、草酸沉淀、精制等提纯工序，可得到纯度99.99%的Sc2O3。赤泥和钛白废酸中钪的回收率分别达到57.8%和93.3%。关键词：钛白废酸；赤泥；氧化钪；提纯中图分类号：TF845+.1文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）0

2、5-0000-00StudyonTechnologyofScandiumOxideExtractionfromRedMudandTitaniumWhiteWasteAcidFANYan-jin,HEHang-jun,ZHANGJian-fei,HUANGTai-yuan(GuangxiResearchInstituteofMetallurgy,Nanning530023,China)Abstract:Sc2O3withpurityof99.99%waspreparedwithtitaniumwhitewast

3、eacidandredmudasrawmaterialsbyprocessesofleaching,first-stageextractionandstripping,dissolutionandhydrolysis,secondaryextraction,acidwashing,secondarystripping,oxalicacidprecipitationandrefining.Therecoveryofscandiumfromredmudandtitaniumwhitewasteacidis57.8

4、%and93.3%respectively.Keywords:titaniumwhitewasteacid;redmud;scandiumoxide;purification钪的氧化物和合金在电光源、激光、电子、催化剂、激活剂、航天材料、陶瓷工业和清洁能源等方面有着较好的应用[1]。在自然界中几乎没有独立的钪矿床，常与铝土矿、钛铁矿、钨矿、锡矿伴生，品位很低，无法通过选矿等手段富集[2]，工业上主要通过回收有价金属和稀有金属时伴生回收[3]，从而限制了其应用范围[4]。目前，我国钛白粉行业产出的废酸含钪量为1

5、0~30mg/L，具有回收利用价值，而国内传统的方法是直接采用萃取等手段从废酸中回收钪[5-6]，提钪成本较高。铝土矿中98%以上的钪在生产氧化铝时都会富集到赤泥中，Sc2O3含量最高可达0.02%，综合回收利用其钪资源有很大的潜力[4]。目前，国内外还没有有效的措施对赤泥中的钪进行回收应用，含钪赤泥几乎作为固体废物堆存，导致污染问题严重。因此，加速开发钪资源，促进钛白废酸及赤泥的环保治理及综合回收利用具有十分重要的意义。1工艺流程钛白废酸与赤泥联合提取氧化钪的工艺流程见图1。收稿日期：2014-11-21基

6、金项目：广西科学研究与技术开发计划（重大专项）项目（桂科重1348001-4）作者简介：樊艳金（1981-），女，广西来宾人，工程师，硕士.图1钛白废酸与赤泥联合提取氧化钪的工艺流程Fig.1Processflowofscandiumoxideextractionfromredmudandtitaniumwhitewasteacid2原料与试剂2.1原料赤泥取自广西某铝厂，主要成分（%）：Fe2O323.13、RE2O30.15、Sc2O30.013、TiO25.93、Al2O319.05、CaO12.64%

7、、Na2O4.87、SiO29.81。钛白废酸取自广西某钛白粉厂，主要成分（g/L）：Sc2O30.015、TiO21.53、Fe2+31.60、H+6.06、SO42-379.84、V2O50.15。提纯用水水质达到实验室用水规格GB6682-2008一级标准。2.2试剂硫酸、盐酸、氢氧化钠，均为分析纯；P204和260#磺化煤油为工业一级；TBP和草酸为工业级。3工艺操作3.1浸出按液固体积质量比4.5︰1的比例加入钛白废酸，边搅拌边缓慢地加入赤泥，加料完毕后继续搅拌反应1h，过滤、洗涤[8]。本工艺选取

8、的钛白废酸浓度为1.8mol/L，钛白废酸浓度过高会造成过滤困难，浓度过低会导致钪的浸出效果不理想。同时，液固体积质量比4︰1以上才能保证溶液有较好的过滤性能。加料方式应先加酸后加碱，这样可避免反应液局部过碱，保证钪的浸出。3.2一次萃取P204容易萃取钪，但反萃困难，而TBP萃取钪的能力远不及P204，但反萃容易，因此本文利用P204与TBP协同效应来保证钪的萃取性能和反萃性能。有机相组成：16%