CN109179480A - 提取氧化钪的方法 - Google Patents

提取氧化钪的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109179480A
CN109179480A CN201811143122.0A CN201811143122A CN109179480A CN 109179480 A CN109179480 A CN 109179480A CN 201811143122 A CN201811143122 A CN 201811143122A CN 109179480 A CN109179480 A CN 109179480A
Authority
CN
China
Prior art keywords
scandium
solution
organic
acid
precipitating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811143122.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王玮玮
付国燕
杜尚超
刘国
刘召波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China ENFI Engineering Corp
Original Assignee
China ENFI Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China ENFI Engineering Corp filed Critical China ENFI Engineering Corp
Priority to CN201811143122.0A priority Critical patent/CN109179480A/zh
Publication of CN109179480A publication Critical patent/CN109179480A/zh
Priority to PCT/CN2019/095692 priority patent/WO2020063035A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/10—Preparation or treatment, e.g. separation or purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提取氧化钪的方法。该方法包括以下步骤：S1，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，获得含有钪的有机相；S2，向含有钪的有机相中加入浓NaOH或KOH溶液进行反萃取，液液分离后得到钪络阴离子溶液和空载有机相；S3，向钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液的酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，固液分离后得到Sc(OH)3沉淀和沉淀母液；S4，将Sc(OH)3沉淀煅烧得到粗氧化钪；S5，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，去除杂质元素，得到氧化钪。该技术方案，反萃效率高、沉淀效率高，操作流程缩短，反萃酸、中和碱、水、草酸等原料消耗减少，操作费用减少，利于工业生产。

Description

提取氧化钪的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种提取氧化钪的方法。
背景技术
有机羧酸萃取剂对钪(Sc)有很好的萃取效果，萃取机理为阳离子交换机制，萃取在较低的溶液酸度下时钪萃取效率高，但是，一些杂质离子(如Ca2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Al3+、Fe3 +、Cr3+)一定程度上同时被萃取，即干扰钪与这些离子的分离。为解决这一问题，常用的方法是将负载的有机溶液多次用酸溶液洗涤，但是一方面洗涤杂质效果差，另一方面容易造成钪的损失，并且钪(Sc)很难从其负载的有机溶液中反萃取，往往需要很高的酸度(如4mol/LHCl溶液)以及多次反萃取操作，而且反萃得到的高酸度钪溶液中杂质离子浓度较高，需要进一步纯化操作，常用的方法是加入草酸溶液在较低的酸度下沉淀生成草酸钪沉淀，进而将酸钪沉淀煅烧以生成氧化钪，因此，需要耗费大量的碱溶液进行中和，而且耗用大量价格高的草酸试剂。
发明内容
本发明旨在提供一种提取氧化钪的方法，以解决现有技术中碱溶液及草酸试剂大量消耗的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种提取氧化钪的方法。该方法包括以下步骤：S1，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，获得含有钪的有机相；S2，向含有钪的有机相中加入浓NaOH或KOH溶液进行反萃取，液液分离后得到钪络阴离子溶液和空载有机相；S3，向钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液的酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，固液分离后得到Sc(OH)3沉淀和沉淀母液；S4，将Sc(OH)3沉淀煅烧得到粗氧化钪；S5，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，去除杂质元素，得到氧化钪。
进一步地，S2中NaOH或KOH溶液的浓度为4mol/L～8mol/L。
进一步地，有机羧酸萃取剂选自由烷烃基羧酸、芳香烃基羧酸和环烷酸组成的组中的一种或多种；优选的，烷烃基羧酸为正己酸；优选的，芳香烃基羧酸为仲辛基苯氧基乙酸。
进一步地，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液中的有机萃取剂为密度小于水的烷烃类或其混和物、芳香烃类、有机醇、有机醚或有机酯中的至少一种；优选的，烷烃类或其混和物包括正庚烷、正己烷和煤油；优选的，芳香烃类包括苯和甲苯；优选的，有机醇包括正己醇和异辛醇；优选的，有机醚包括乙醚；优选的，有机酯包括乙酸乙酯。
进一步地，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液中有机羧酸萃取剂的浓度为0.01mol/L～4mol/L。
进一步地，含钪无机酸溶液为含钪的硫酸溶液、盐酸溶液或硝酸溶液，任选的，含钪无机酸溶液中含有其它金属离子，其它金属离子为Ca2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Cr3+中的一种或多种。
进一步地，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液与含钪无机酸溶液的体积比为(1：10)～(1：1)；优选的，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，用NaOH控制含钪无机酸溶液的终点pH为2～4。
进一步地，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液与S2中NaOH或KOH溶液的体积比为(1：10)～(10：1)。
进一步地，S3与S4之间还包括：分别用乙醇和水洗涤Sc(OH)3沉淀。
进一步地，用乙醇洗涤的温度为20～40℃，用水洗涤的温度为50～90℃。
进一步地，S5中，所用盐酸水溶液的浓度为0.01～0.5mol/L；优选的，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，温度为10～30℃；优选的，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤后再用水洗涤，然后干燥。
进一步地，空载有机相返回S1中钪萃取处理步骤使用；沉淀母液加入NaOH后返回S2钪反萃取处理步骤中使用。
进一步地，钪萃取和反萃取处理中均采用机械搅拌的混合方式加快反应进度。
进一步地，反萃取的反应温度为20～90℃，优选为40～60℃。
进一步地，S3中向钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，沉淀终点pH为5.0～8.0。
进一步地，S5中将Sc(OH)3沉淀煅烧以生成氧化钪的温度为400～650℃。
应用本发明的技术方案，反萃效率高、沉淀效率高，操作流程缩短，反萃酸、中和碱、水、草酸等原料消耗减少，操作费用减少，利于应用于工业生产。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施方式的提取氧化钪的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
针对现有技术中提取氧化钪存在的技术问题，本发明提出了下述技术方案：
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种提取氧化钪的方法。该方法包括以下步骤：S1，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，获得含有钪的有机相；S2，向含有钪的有机相中加入浓NaOH或KOH溶液进行反萃取，液液分离后得到钪络阴离子溶液和空载有机相；S4S3，向钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液的酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，固液分离后得到Sc(OH)3沉淀和沉淀母液；S5S4，将Sc(OH)3沉淀煅烧得到粗氧化钪；S5，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，去除杂质元素，得到氧化钪。
应用本发明的技术方案，反萃效率高、沉淀效率高，操作流程缩短，反萃酸、中和碱、水、草酸等原料消耗减少，操作费用减少，利于应用于工业生产。
在本发明中，“浓NaOH或KOH溶液”是指本领域普通意义上的浓NaOH或KOH溶液，优选的S2中NaOH溶液的浓度为4mol/L～8mol/L。
萃取反应为(HA代表萃取剂，脚标(o)代表有机相)：Sc3++3HA(o)→ScA3(o)+3H+
反萃取反应为：ScA3(o)+6NaOH→3NaA(o)+Sc(OH)6 3-+3Na+
沉淀反应为：Sc(OH)6 3-+3H3+→Sc(OH)3↓+3H2O
煅烧反应为：2Sc(OH)3→Sc2O3+3H2O↑
本发明利用含有机羧酸萃取剂的有机相(含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液)对含钪料液(含钪无机酸溶液)进行钪萃取处理，以便获得含有钪的负载有机相；将有机相加入浓NaOH溶液进行反萃，以生成可溶性的钪络阴离子溶液，向钪络阴离子溶液中加入盐酸以调节溶液的酸度，以生成Sc(OH)3沉淀；将生成的Sc(OH)3沉淀煅烧以生成粗氧化钪，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，去除杂质元素，得到氧化钪。利用该方法可以有效地从含钪溶液中富集提取氧化钪。该方法反萃效率高、沉淀效率高，操作流程缩短，反萃酸、中和碱、水、草酸等原料消耗减少，操作费用减少，利于应用于工业生产。
根据本发明一种典型的实施方式，利用经煅烧过的粗氧化钪溶于热的浓盐酸但不溶于或极微量溶于稀盐酸的特性，将生成的粗氧化钪用稀盐酸水溶液在较低温度下进行洗涤，以溶解除去其中的杂质元素，能将钪与杂质元素很好的分离，得到纯化的氧化钪。优选的，S5中，所用盐酸水溶液的浓度为0.01～0.5mol/L；更优选的，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，温度为10～30℃；进一步优选的，将粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤后再用水洗涤，然后干燥。
根据本发明一种典型的实施方式，有机羧酸萃取剂选自由烷烃基羧酸、芳香烃基羧酸和环烷酸组成的组中的一种或多种；优选的，烷烃基羧酸为正己酸；优选的，芳香烃基羧酸为仲辛基苯氧基乙酸。采用上述试剂，能够高效的萃取钪。
优选的，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液中的有机萃取剂为密度小于水的烷烃类或其混和物、芳香烃类、有机醇、有机醚或有机酯中的至少一种；更优选的，烷烃类或其混和物包括正庚烷、正己烷和煤油；更优选的，芳香烃类包括苯和甲苯；更优选的，有机醇包括正己醇和异辛醇；更优选的，有机醚包括乙醚；更优选的，有机酯包括乙酸乙酯。采用上述试剂，能够高效的萃取钪。
为了进一步优化萃取剂的性能，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液(又称萃取剂)中有机羧酸萃取剂的浓度为0.01mol/L～4mol/L。
根据本发明一种典型的实施方式，含钪无机酸溶液为含钪的硫酸溶液、盐酸溶液或硝酸溶液，任选的，含钪无机酸溶液中还可以含有其它金属离子，其它金属离子为Ca2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Cr3+等中的一种或多种。
优选的，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液与含钪无机酸溶液的体积比为(1：10)～(1：1)，在此比例范围内有利于钪被充分并高效的萃取出来；优选的，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，用NaOH控制含钪无机酸溶液的终点pH为2～4。优选的，含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液与S2中NaOH或KOH溶液的体积比为(1：10)～(10：1)，在此比例范围内有利于钪被充分并高效的反萃取出来。
根据本发明一种典型的实施方式，S3与S4之间还包括：分别用乙醇和水洗涤Sc(OH)3沉淀，以便于分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质。优选的，乙醇洗涤温度为20～40℃，水洗涤温度为50～90℃。
根据本发明一种典型的实施方式，空载有机相返回S1中钪萃取处理步骤使用；沉淀母液加入NaOH后返回S2钪反萃取处理步骤中使用，有利于原料的充分回收利用，降低生产成本。
根据本发明一种典型的实施方式，钪萃取和反萃取处理中均采用机械搅拌的混合方式加快反应进度。
优选的，反萃取的反应温度为20～90℃，优选为40～60℃。
优选的，S3中向钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，沉淀终点pH为5.0～8.0。
优选的，S5中将Sc(OH)3沉淀煅烧以生成氧化钪的温度为400～650℃。
根据本发明一种典型的实施方式，如图1所示，该方法包括：利用有机羧酸萃取剂的有机相对含钪料液进行钪萃取处理，以便获得含有钪的负载有机相，控制萃取剂浓度等反应条件，并使有机相体积小于水相体积，从而使得钪得到富集并与杂质离子(如Ca2+、Mg2 +、Zn2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Al3+、Fe3+、Cr3+等)初步分离；将上述有机相加入浓NaOH溶液进行反萃，通过控制反萃取剂浓度、温度、有机相：水相体积比等反应条件，以生成可溶性的钪络阴离子Sc(OH)6 3-溶液，反萃效率高，有机相与水相分离效果好，并与上述杂质离子进一步分离；向钪盐溶液中加入盐酸以调节溶液的酸度，以生成Sc(OH)3沉淀，通过控制沉淀终点pH、温度等反应条件，使生成的Sc(OH)3沉淀有高的沉淀效率、并利于下步的过滤；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水在选定的温度下洗涤，以分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质，钪得到进一步纯化，并且洗涤后的Sc(OH)3沉淀有更好的被过滤性能；将生成的Sc(OH)3沉淀煅烧以生成粗氧化钪，煅烧温度(400～650℃)较草酸钪煅烧温度(700～800℃)等低，且生成水蒸气而不是温室气体CO2；利用经煅烧过的粗氧化钪溶于热的浓盐酸但不溶于或极微量溶于稀盐酸的特性，将生成的粗氧化钪用稀盐酸水溶液在较低温度下进行洗涤，以溶解除去其中的杂质元素，能将钪与杂质元素很好的分离，得到纯化的氧化钪。利用该方法可以有效地从含钪溶液中富集提取氧化钪。
下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
CA-12萃取剂(仲辛基苯氧基取代乙酸)，NaOH反萃
在混合澄清萃取槽中，按照有机溶液、含钪溶液体积比为1：2，用含1mol/L CA-12萃取剂的煤油溶液从含钪盐酸溶液中萃取钪，用NaOH控制含钪溶液终点pH为3；钪的单级萃取率达到85％以上。
按照萃取剂有机溶液、反萃剂溶液的体积比(有机溶液、水溶液体积比)为1：1，将洗涤后的负载钪的有机相与含5mol/L NaOH的反萃剂水溶液(水相)在混合澄清萃取槽中进行混合，反应温度为50℃，以进行反萃取反应，生成钪络阴离子处于水相中、并从水相出口流出；空载钪的有机相与钪络阴离子溶液分离，并返回萃取步骤循环使用；
向钪络阴离子溶液中加入盐酸以调节溶液至pH7.0，以生成Sc(OH)3沉淀；
将生成的氢氧化钪沉淀与沉淀母液通过真空过滤分离，得到富集的氢氧化钪Sc(OH)3沉淀；将Sc(OH)3沉淀母液加入NaOH后返回钪反萃取处理步骤使用；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水洗涤，洗涤温度为30℃和80℃，以分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质。
将Sc(OH)3沉淀在500℃煅烧以生成粗氧化钪；将粗氧化钪用0.01mol/L盐酸水溶液进行洗涤，温度为20℃，以除去其中的杂质元素，得到氧化钪；将粗氧化钪用稀盐酸水洗涤后得到的氧化钪用水洗涤，并干燥得到氧化钪产品，钪的提取率达到75％以上。
实施例2
环烷酸萃取剂，NaOH反萃
在带搅拌混合作用的反应釜中，按照有机溶液、含钪溶液体积比为1：10，用含2mol/L环烷酸萃取剂的正庚烷溶液从钪硫酸溶液中萃取钪，用NaOH控制含钪溶液终点pH为3.5；按照萃取剂有机溶液、沉淀反萃剂溶液的体积比(有机溶液：水溶液体积比)为10：1，将洗涤后的负载钪的有机相与含7mol/L NaOH的反萃剂水溶液(水相)进行混合，以进行反萃取反应。向钪络阴离子溶液中加入盐酸以调节溶液至pH6.0，以生成Sc(OH)3沉淀；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水洗涤，洗涤温度为40℃和90℃；将Sc(OH)3沉淀在600℃煅烧以生成氧化钪；将粗氧化钪用0.5mol/L盐酸水溶液进行洗涤,温度为30℃，以除去其中的杂质元素，得到氧化钪，钪的总回收率在85％以上。
实施例3
Versatic10萃取剂(新癸酸)，NaOH反萃
按照有机溶液、含钪溶液体积比为1:1，用含2mol/LVersatic10萃取剂的磺化煤油溶液从含钪盐酸溶液中萃取钪，用NaOH控制含钪溶液萃取平衡终点pH为3.25；钪的单极萃取率达到90％以上。
采用pH 3.25的酸溶液按A/O相比1:1洗涤有机相，将洗涤后的负载钪的有机相与含6mol/L NaOH的反萃剂水溶液(水相)在混合澄清萃取槽中按A/O相比1:2进行混合反萃，反应温度为60℃，以进行反萃取反应，生成钪络阴离子处于水相中、并从水相出口流出；空载钪的有机相与钪络阴离子溶液分离，并返回萃取步骤再生后循环使用；向钪络阴离子溶液中加入盐酸以调节溶液至pH 8，以生成Sc(OH)3沉淀。
将生成的氢氧化钪沉淀与沉淀母液通过真空过滤分离，得到富集的氢氧化钪Sc(OH)3沉淀；将Sc(OH)3沉淀母液加入NaOH后返回钪反萃取处理步骤使用；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水洗涤，洗涤温度为30℃和80℃，以分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质。
将Sc(OH)3沉淀在400℃煅烧以生成粗氧化钪；将粗氧化钪用0.01mol/L盐酸水溶液进行洗涤，温度为20℃，以除去其中的杂质元素，得到氧化钪；将粗氧化钪用稀盐酸水洗涤后得到的氧化钪用水洗涤，并干燥得到氧化钪产品，钪的总回收率在85％以上。
实施例4
CA100萃取剂(仲壬基苯氧基乙酸)，NaOH反萃
按照有机溶液、含钪溶液体积比为1:3，用含1mol/L CA100萃取剂的磺化煤油溶液从含钪盐酸溶液中萃取钪，用NaOH控制含钪溶液萃取平衡终点pH为3.2；钪的单级萃取率达到95％以上。
采用pH 3.25的酸溶液按A/O相比1:1洗涤有机相，将洗涤后的负载钪的有机相与含4mol/L NaOH的反萃剂水溶液(水相)在混合澄清萃取槽中按A/O相比1:2进行混合反萃，反应温度为60℃，以进行反萃取反应，生成钪络阴离子处于水相中、并从水相出口流出；空载钪的有机相与钪络阴离子溶液分离，并返回萃取步骤再生后循环使用；向钪络阴离子溶液中加入盐酸溶液调节溶液至pH 7.5，以生成Sc(OH)3沉淀。
将生成的氢氧化钪沉淀与沉淀母液通过真空过滤分离，得到富集的氢氧化钪Sc(OH)3沉淀；将Sc(OH)3沉淀母液加入NaOH后返回钪反萃取处理步骤使用；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水洗涤，洗涤温度为30℃和80℃，以分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质。
将Sc(OH)3沉淀在500℃煅烧以生成粗氧化钪；将粗氧化钪用0.01mol/L盐酸水溶液进行洗涤，温度为25℃，以除去其中的杂质元素，得到氧化钪；将粗氧化钪用稀盐酸水洗涤后得到的氧化钪用水洗涤，并干燥得到氧化钪产品，钪的总回收率在80％以上。实施例5
CA-12萃取剂(仲辛基苯氧基取代乙酸)，KOH为反萃剂
在混合澄清萃取槽中，按照有机溶液、含钪溶液体积比为1：5，用含4mol/l的CA-12萃取剂的煤油溶液从含钪盐酸溶液中萃取钪，用KOH控制含钪溶液终点pH为3；钪的单级萃取率达到85％以上。
按照萃取有机溶液、反萃剂溶液的体积比(有机溶液、水溶液体积比)为1：1，将洗涤后的负载钪的有机相与含8mol/l KOH的反萃剂水溶液(水相)在混合澄清萃取槽中进行混合，反应温度为90℃，以进行反萃取反应，生成钪络阴离子处于水相中、并从水相出口流出；空载钪的有机相与钪络阴离子溶液分离，并返回萃取步骤循环使用；
向钪络阴离子溶液中加入盐酸以调节溶液至pH7.0，以生成Sc(OH)3沉淀；
将生成的氢氧化钪沉淀与沉淀母液通过真空过滤分离，得到富集的氢氧化钪Sc(OH)3沉淀；将Sc(OH)3沉淀母液加入KOH后返回钪反萃取处理步骤使用；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水洗涤，洗涤温度为20℃和50℃，以分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质。
将Sc(OH)3沉淀在500℃煅烧以生成粗氧化钪；将粗氧化钪用0.01mol/L盐酸水溶液进行洗涤，温度为20℃，以除去其中的杂质元素，得到氧化钪；将粗氧化钪用稀盐酸水洗涤后得到的氧化钪用水洗涤，并干燥得到氧化钪产品，钪的提取率达到80％以上。
实施例6
CA-12萃取剂(仲辛基苯氧基取代乙酸)，KOH为反萃剂
在混合澄清萃取槽中，按照有机溶液、含钪溶液体积比为1：5，用含4mol/l的CA-12萃取剂的煤油溶液从含钪盐酸溶液中萃取钪，用KOH控制含钪溶液终点pH为3；钪的单级萃取率达到85％以上。
按照萃取有机溶液、反萃剂溶液的体积比(有机溶液、水溶液体积比)为1：1，将洗涤后的负载钪的有机相与含8mol/l KOH的反萃剂水溶液(水相)在混合澄清萃取槽中进行混合，反应温度为60℃，以进行反萃取反应，生成钪络阴离子处于水相中、并从水相出口流出；空载钪的有机相与钪络阴离子溶液分离，并返回萃取步骤循环使用；
向钪络阴离子溶液中加入盐酸以调节溶液至pH7.0，以生成Sc(OH)3沉淀；
将生成的氢氧化钪沉淀与沉淀母液通过真空过滤分离，得到富集的氢氧化钪Sc(OH)3沉淀；将Sc(OH)3沉淀母液加入KOH后返回钪反萃取处理步骤使用；将Sc(OH)3沉淀分别用乙醇和水洗涤，洗涤温度为20℃和50℃，以分别除去表面吸附的有机物和水溶性杂质。
将Sc(OH)3沉淀在500℃煅烧以生成粗氧化钪；将粗氧化钪用0.01mol/L盐酸水溶液进行洗涤，温度为20℃，以除去其中的杂质元素，得到氧化钪；将粗氧化钪用稀盐酸水洗涤后得到的氧化钪用水洗涤，并干燥得到氧化钪产品，钪的提取率达到76％以上。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
用浓NaOH溶液进行反萃时，在优化的条件下(包括NaOH浓度、温度、有机相：水相体积比)萃取到有机相中的钪与浓NaOH溶液生成Sc(OH)6 3-络阴离子，钪以可溶离子的形式进入水相溶液，从而使得反萃效率高，有机相与水相分离效果好，可以应用传统的混合澄清萃取槽进行萃取分离连续操作，因而，利于应用于工业生产。
将含钪络阴离子盐溶液加入盐酸以中和溶液中的氢氧根OH-，可以使得钪络阴离子转变为Sc(OH)3沉淀，从而使得钪得以富集，Sc(OH)3沉淀可以应用传统的固液分离设备进行分离，因而，也利于应用于工业生产。
利用经煅烧过的粗氧化钪溶于热的浓盐酸但不溶于或极微量溶于稀盐酸的特性，将生成的粗氧化钪用稀盐酸水溶液在较低温度下进行洗涤，以溶解除去其中的杂质元素，能将钪与杂质元素很好的分离，得到纯化的氧化钪。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种提取氧化钪的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，获得含有钪的有机相；
S2，向所述含有钪的有机相中加入浓NaOH或KOH溶液进行反萃取，液液分离后得到钪络阴离子溶液和空载有机相；
S3，向所述钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液的酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，固液分离后得到Sc(OH)3沉淀和沉淀母液；
S4，将所述Sc(OH)3沉淀煅烧得到粗氧化钪；
S5，将所述粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，去除杂质元素，得到氧化钪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中NaOH或KOH溶液的浓度为4mol/L～8mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机羧酸萃取剂选自由烷烃基羧酸、芳香烃基羧酸和环烷酸组成的组中的一种或多种；
优选的，所述烷烃基羧酸为正己酸；
优选的，所述芳香烃基羧酸为仲辛基苯氧基乙酸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液中的有机萃取剂为密度小于水的烷烃类或其混和物、芳香烃类、有机醇、有机醚或有机酯中的至少一种；
优选的，所述烷烃类或其混和物包括正庚烷、正己烷和煤油；
优选的，所述芳香烃类包括苯和甲苯；
优选的，所述有机醇包括正己醇和异辛醇；
优选的，所述有机醚包括乙醚；
优选的，所述有机酯包括乙酸乙酯。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液中所述有机羧酸萃取剂的浓度为0.01mol/L～4mol/L。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钪无机酸溶液为含钪的硫酸溶液、盐酸溶液或硝酸溶液，任选的，所述含钪无机酸溶液中含有其它金属离子，所述其它金属离子为Ca2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Cr3+中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液与所述含钪无机酸溶液的体积比为(1：10)～(1：1)；
优选的，利用含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液对含钪无机酸溶液进行钪萃取，用NaOH控制所述含钪无机酸溶液的终点pH为2～4。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述含有机羧酸萃取剂的有机溶剂溶液与所述S2中NaOH或KOH溶液的体积比为(1：10)～(10：1)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3与S4之间还包括：分别用乙醇和水洗涤所述Sc(OH)3沉淀。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，用乙醇洗涤的温度为20～40℃，用水洗涤的温度为50～90℃。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5中，所用盐酸水溶液的浓度为0.01～0.5mol/L；
优选的，将所述粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤，温度为10～30℃；
优选的，将所述粗氧化钪用盐酸水溶液进行洗涤后再用水洗涤，然后干燥。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空载有机相返回S1中钪萃取处理步骤使用；所述沉淀母液加入NaOH后返回S2钪反萃取处理步骤中使用。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钪萃取和反萃取处理中均采用机械搅拌的混合方式加快反应进度。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反萃取的反应温度为20～90℃，优选为40～60℃。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中向所述钪络阴离子溶液中加入盐酸调节溶液酸碱度，以生成Sc(OH)3沉淀，沉淀终点pH为5.0～8.0。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5中将Sc(OH)3沉淀煅烧以生成氧化钪的温度为400～650℃。
CN201811143122.0A 2018-09-28 2018-09-28 提取氧化钪的方法 Pending CN109179480A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811143122.0A CN109179480A (zh) 2018-09-28 2018-09-28 提取氧化钪的方法
PCT/CN2019/095692 WO2020063035A1 (zh) 2018-09-28 2019-07-12 富集钪的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811143122.0A CN109179480A (zh) 2018-09-28 2018-09-28 提取氧化钪的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109179480A true CN109179480A (zh) 2019-01-11

Family

ID=64906896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811143122.0A Pending CN109179480A (zh) 2018-09-28 2018-09-28 提取氧化钪的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109179480A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020063035A1 (zh) * 2018-09-28 2020-04-02 中国恩菲工程技术有限公司 富集钪的方法
CN113088692A (zh) * 2021-04-06 2021-07-09 鞍山昊旻稀土科技有限公司 一种替代环烷酸萃取用的萃取剂及钇萃取工艺
CN115321576A (zh) * 2022-08-22 2022-11-11 河南荣佳钪钒科技有限公司 氧化钪的提纯方法及氧化钪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1397653A (zh) * 2002-08-01 2003-02-19 中国科学院长春应用化学研究所 用烃氧基取代乙酸为萃取剂富集和制备高纯钪的工艺
CN101602519A (zh) * 2008-06-12 2009-12-16 北京有色金属研究总院 一种萃取分离负载有机相直接制备稀土化合物的工艺
CN106834722A (zh) * 2017-01-24 2017-06-13 烟台金钪稀贵金属材料有限公司 一种利用氢氧化钴镍冶炼渣和钛白废酸中和提取氧化铁、氧化铝、氧化钪的方法
CN107034369A (zh) * 2017-03-17 2017-08-11 中南大学 一种由含钪钛废酸液制备氢氧化钪的方法
JP2017206721A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 Ｊｘ金属株式会社 Ｓｃの回収方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1397653A (zh) * 2002-08-01 2003-02-19 中国科学院长春应用化学研究所 用烃氧基取代乙酸为萃取剂富集和制备高纯钪的工艺
CN101602519A (zh) * 2008-06-12 2009-12-16 北京有色金属研究总院 一种萃取分离负载有机相直接制备稀土化合物的工艺
JP2017206721A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 Ｊｘ金属株式会社 Ｓｃの回収方法
CN106834722A (zh) * 2017-01-24 2017-06-13 烟台金钪稀贵金属材料有限公司 一种利用氢氧化钴镍冶炼渣和钛白废酸中和提取氧化铁、氧化铝、氧化钪的方法
CN107034369A (zh) * 2017-03-17 2017-08-11 中南大学 一种由含钪钛废酸液制备氢氧化钪的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020063035A1 (zh) * 2018-09-28 2020-04-02 中国恩菲工程技术有限公司 富集钪的方法
CN113088692A (zh) * 2021-04-06 2021-07-09 鞍山昊旻稀土科技有限公司 一种替代环烷酸萃取用的萃取剂及钇萃取工艺
CN115321576A (zh) * 2022-08-22 2022-11-11 河南荣佳钪钒科技有限公司 氧化钪的提纯方法及氧化钪
CN115321576B (zh) * 2022-08-22 2024-05-28 河南荣佳钪钒科技有限公司 氧化钪的提纯方法及氧化钪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103290224B (zh) 钨渣中有价金属的回收工艺
CN109055746A (zh) 一种从高镍锂离子电池正极废料中回收有价金属的方法
CN106319218A (zh) 从含稀土的铝硅废料中回收稀土、铝和硅的方法
CN109022839A (zh) 富集钪的方法
AU2019310942B2 (en) Method for homogeneous precipitation separation of iron and aluminum from laterite nickel ore acid leaching solution
CN109179480A (zh) 提取氧化钪的方法
CN103468978B (zh) 一种从红土镍矿硫酸浸出液中提钪的方法
CN103468949B (zh) 一种含钪氢氧化镍钴的处理方法
WO2020196046A1 (ja) ニッケルおよびコバルトを含有する水酸化物からのニッケルおよびコバルト含有溶液の製造方法
CN107557598B (zh) 制备钒电解液的方法
JPS5919976B2 (ja) 深海床の団塊に含まれる金属、特にニツケル及び銅の抽出方法
CN103468972B (zh) 红土镍矿综合回收钪和镍钴的处理方法
WO2015021926A1 (zh) 处理红土镍矿的方法和回收钪的方法
CN105296753A (zh) 氧化镍矿酸浸液中钴、镍、镁的分离方法
CN103468980B (zh) 一种红土镍矿提取钪的方法
CN103060562A (zh) 一种无机强酸镍盐溶液的提纯方法
CN108315555A (zh) 一种含镍和铁的水溶液的处理方法
CN108517425A (zh) 一种降低电解锰合格液中钙镁离子的方法
CN109811149A (zh) 一种萃取分离稀土用离子液体的反萃和再生方法
CN110467229A (zh) 一种硫酸镍提纯方法
CN111304462A (zh) 一种从锂矿石浸出液中提取锂的复配萃取剂及提取锂的方法
CN111455171B (zh) 一种海底多金属结核提取有价金属并联产锂电正极材料前驱体及掺钛正极材料的方法
US20220384868A1 (en) Battery-level ni-co-mn mixed solution and preparation method for battery-level mn solution
CN109266870A (zh) 提取氧化钪的方法
CN107058736B (zh) 一种从含钒溶液制取五氧化二钒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190111