JP7276043B2 - Scandium recovery method and ion exchange treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、スカンジウムの回収方法、並びにその回収方法に適用されるイオン交換処理方法に関する。 The present invention relates to a scandium recovery method and an ion exchange treatment method applied to the recovery method.

スカンジウム(Sc)は、高強度アルミ合金の添加剤や燃料電池の電極材料として極めて有用である。しかしながら、生産量が少なく、高価であるため、利用は限られていた。 Scandium (Sc) is extremely useful as an additive for high-strength aluminum alloys and as an electrode material for fuel cells. However, its use was limited due to its low production volume and high cost.

ところで、ラテライト鉱やリモナイト鉱等に代表されるニッケル酸化鉱石には、微量のスカンジウムが含まれていることが知られている。しかしながら、ニッケル酸化鉱石はニッケル含有品位が低いことから、ニッケルを回収するにあたってコストを要するという問題があった。そのため、炉を用いて高温で熔解する乾式製錬に付し、鉄とニッケルの合金であるフェロニッケルを得てステンレスの原料に用いること以外には利用できなかった。 By the way, it is known that nickel oxide ores represented by laterite ore and limonite ore contain a small amount of scandium. However, since the nickel oxide ore has a low nickel-containing grade, there is a problem that the recovery of nickel is costly. For this reason, it can only be used as a raw material for stainless steel by subjecting it to pyrometallurgical refining in which it is melted at a high temperature in a furnace to obtain ferronickel, which is an alloy of iron and nickel.

乾式製錬法を用いてニッケル酸化鉱石を処理した場合、スカンジウムはニッケルと分離されるものの、多くの不純物と共に化学的に安定した形態であるスラグに分配されてしまうため、スカンジウムを高純度で回収することは技術的に困難となる。そのため、ニッケル酸化鉱石に含まれるスカンジウムを工業的に回収研究はほとんどなされていなかった。 When nickel oxide ore is processed using the pyrometallurgical method, scandium is separated from nickel, but it is distributed into slag, which is a chemically stable form, along with many impurities, so scandium can be recovered in high purity. is technically difficult to do. Therefore, almost no research has been conducted to industrially recover scandium contained in nickel oxide ore.

しかしながら、近年、ニッケル酸化鉱石を硫酸と共に加圧容器に装入し、240℃~260℃程度の高温に加熱してニッケルを含有する浸出液と浸出残渣とに固液分離する高圧酸浸出(High Pressure Acid Leach:HPAL)プロセスが工業的に実用化された(例えば特許文献1参照)。 However, in recent years, high-pressure acid leaching (High Pressure Leaching) is performed by charging nickel oxide ore together with sulfuric acid into a pressurized vessel and heating it to a high temperature of about 240 ° C to 260 ° C to separate solid and liquid into a leach solution containing nickel and a leach residue. Acid Leach (HPAL) process has been industrially put into practical use (see, for example, Patent Document 1).

このHPALプロセスでは、浸出処理により得られた浸出液に中和剤を添加して不純物を分離し、次いで硫化剤を添加してニッケルをニッケル硫化物として回収する。そして、回収したニッケル硫化物を既存のニッケル製錬工程で処理することで、電気ニッケルや硫酸ニッケルのようなニッケル塩化合物を得ることができる。 In this HPAL process, a neutralizing agent is added to the leachate obtained from the leaching process to separate impurities, and then a sulfiding agent is added to recover nickel as nickel sulfide. Then, by treating the recovered nickel sulfide in an existing nickel refining process, a nickel salt compound such as electrolytic nickel or nickel sulfate can be obtained.

このようなHPALプロセスを用いた場合、ニッケル酸化鉱石に含まれるスカンジウムは、ニッケルと共に浸出液に含まれる。そして、得られた浸出液に対し、中和剤を添加して不純物を分離し、次いで硫化剤を添加して硫化処理を施すと、ニッケルはニッケル硫化物として回収される一方で、スカンジウムは硫化剤添加後の酸性溶液(硫化後液)に含まれるようになる。そのため、HPALプロセスを使用することで、ニッケルとスカンジウムとを効果的に分離することができる。 When such an HPAL process is used, the scandium contained in the nickel oxide ore is contained in the leachate together with nickel. Then, a neutralizing agent is added to the resulting leachate to separate impurities, and then a sulfiding agent is added to perform a sulfidation treatment. Nickel is recovered as nickel sulfide, while scandium is recovered as a sulfiding agent. It comes to be included in the acidic solution (post-sulfidation solution) after the addition. Therefore, nickel and scandium can be effectively separated by using the HPAL process.

しかしながら、HPALプロセスで分離したスカンジウムは希薄であり、多種多様な不純物が共存した状態なので、スカンジウムを不純物と分離することによって濃縮して回収するには、更なる精製処理が必要となる。この精製処理は、例えば特許文献2に、キレート樹脂を用いた方法として報告されている。 However, the scandium separated by the HPAL process is dilute and contains a wide variety of impurities, so further purification is required to concentrate and recover the scandium by separating it from the impurities. This purification treatment is reported, for example, in Patent Document 2 as a method using a chelate resin.

具体的に、特許文献2に開示の方法は、先ず、ニッケル酸化鉱石を酸化性雰囲気の高温高圧の下で酸性水溶液中にニッケルとスカンジウムとを選択的に浸出させて酸性溶液を得た後、酸性溶液のpHを2~4の範囲に調整して、硫化剤の使用によってニッケルを硫化物として選択的に沈澱回収する。次に、得られたニッケル回収後の溶液(硫化後液)をキレート樹脂と接触させてスカンジウムを吸着させて、キレート樹脂を希酸で洗浄した後、洗浄後キレート樹脂と強酸とを接触させてスカンジウムを溶離するというものである。 Specifically, in the method disclosed in Patent Document 2, first, nickel and scandium are selectively leached into an acidic aqueous solution from nickel oxide ore under high temperature and high pressure in an oxidizing atmosphere to obtain an acidic solution. The pH of the acid solution is adjusted to a range of 2-4 to selectively precipitate and recover nickel as sulfide by use of a sulfiding agent. Next, the obtained solution after nickel recovery (solution after sulfurization) is brought into contact with a chelate resin to adsorb scandium, the chelate resin is washed with a dilute acid, and after washing, the chelate resin is brought into contact with a strong acid. It is to elute scandium.

なお、ニッケル酸化鉱石中に含まれる不純物は、産出する地域によって種類や量の大小にばらつきはあるものの、鉄、アルミニウム、クロム、マンガン、マグネシウム等の元素が含まれていることが知られている。 It is known that the impurities contained in nickel oxide ore include elements such as iron, aluminum, chromium, manganese, and magnesium, although the types and amounts vary depending on the region of production. .

特に、ニッケル酸化鉱石に含まれるクロムは、スカンジウムと似た挙動をとり、キレート樹脂に吸着しやすい一方で、スカンジウムを溶離する場合よりも高濃度の硫酸を用いなければ溶離が難しいという特徴がある。 In particular, chromium contained in nickel oxide ore behaves similarly to scandium and is easily adsorbed by chelate resins, but it is difficult to elute unless high-concentration sulfuric acid is used to elute scandium. .

そのため、特許文献3では、スカンジウムを溶離する際に使用する硫酸溶液よりも高い濃度の硫酸溶液を用いて、キレート樹脂からクロムを溶離する方法が開示されている。 Therefore, Patent Document 3 discloses a method of eluting chromium from a chelate resin using a sulfuric acid solution having a higher concentration than the sulfuric acid solution used for eluting scandium.

具体的に、特許文献3には、スカンジウム、アルミニウム、及びクロムを含有するニッケル酸化鉱石を原料とする湿式製錬処理により得られる硫化後液に対してキレート樹脂を用いたイオン交換処理を行うイオン交換工程を有するスカンジウムの回収方法が開示されている。そして、イオン交換工程では、硫化後液をキレート樹脂に接触させてスカンジウムをキレート樹脂に吸着させる吸着工程と、キレート樹脂に0.3N以上3N未満の硫酸を接触させてスカンジウム溶離液を得るスカンジウム溶離工程と、スカンジウム溶離工程を経たキレート樹脂に3N以上の硫酸を接触させてキレート樹脂に吸着したクロムを除去するクロム除去工程と、を含むことが開示されている。 Specifically, in Patent Document 3, ion exchange treatment using a chelate resin is performed on a post-sulfidation liquid obtained by hydrometallurgical treatment using nickel oxide ore containing scandium, aluminum, and chromium as a raw material. A scandium recovery method with an exchange step is disclosed. In the ion exchange step, the post-sulfurization solution is brought into contact with a chelate resin to adsorb scandium onto the chelate resin, and the scandium elution step is carried out to bring the chelate resin into contact with sulfuric acid of 0.3 N or more and less than 3 N to obtain a scandium eluate. and a chromium removing step of contacting the chelating resin that has undergone the scandium elution step with 3N or higher sulfuric acid to remove chromium adsorbed on the chelating resin.

すなわち、特許文献3に開示の方法は、不純物元素のクロムも、スカンジウムと共にキレート樹脂に吸着させ、溶離に使用する硫酸溶液の濃度の違いを利用して、クロムがキレート樹脂に吸着した状態でスカンジウムだけをキレート樹脂から溶離させ、クロムと分離するというものものである。 That is, in the method disclosed in Patent Document 3, the impurity element chromium is also adsorbed on the chelate resin together with scandium, and the difference in concentration of the sulfuric acid solution used for elution is used to extract scandium in a state where chromium is adsorbed on the chelate resin. eluted from the chelate resin and separated from the chromium.

しかしながら、このような方法によりクロムをキレート樹脂から溶離しても、そのキレート樹脂を繰り返して使用するに従ってクロムがキレート樹脂中に次第に蓄積していき、その分だけスカンジウムの吸着が妨げられることがあった。そしてその結果として、スカンジウムの回収量が低下し、キレート樹脂から溶離されるスカンジウム濃度も低下して、スカンジウムの濃縮処理が阻害されるという問題があった。 However, even if chromium is eluted from the chelate resin by such a method, chromium gradually accumulates in the chelate resin as the chelate resin is used repeatedly, and the adsorption of scandium may be hindered by that amount. rice field. As a result, the recovery amount of scandium is reduced, the concentration of scandium eluted from the chelate resin is also reduced, and the scandium concentration process is hindered.

このような問題に対して、キレート樹脂からクロムを完全に溶離するために硫酸溶液の濃度を上げ、通液量を増すという方法も一定の効果はあると考えらえる。しかしながら、過剰な強度の酸を多量に使用することは、硫酸の使用コストや樹脂の損傷を増加させることになり、好ましいことではない。さらに、キレート樹脂から溶離後のクロムを含む強酸性溶液の処理に要するコストや手間もかかる。 In order to completely elute chromium from the chelate resin, a method of increasing the concentration of the sulfuric acid solution and increasing the amount of solution passing through the solution is considered to have a certain effect on such a problem. However, the use of a large amount of excessively strong acid is not preferable because it increases the cost of using sulfuric acid and damages to the resin. In addition, the treatment of the strongly acidic solution containing chromium after elution from the chelate resin is costly and troublesome.

特開平3-173725号公報JP-A-3-173725 特開平9-194211号公報JP-A-9-194211 特開2014-218719号公報JP 2014-218719 A

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液から、キレート樹脂を用いたイオン交換処理を経てスカンジウムを回収するにあたり、キレート樹脂の生産性の低下を抑制するとともに、スカンジウムを効率的に濃縮する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such circumstances. An object of the present invention is to provide a method for efficiently concentrating scandium while suppressing a decrease in productivity.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液をキレート樹脂に接触させることによりスカンジウムを接触させるイオン交換処理において、キレート樹脂に接触させるにあたり、その酸性溶液の温度を所定の低温範囲に維持して接触させることにより、キレート樹脂へのクロムの吸着を抑制でき、そしてこれを利用することでスカンジウムの回収量を増加できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive studies, the present inventors have found that in the ion exchange treatment in which scandium is brought into contact with at least an acidic solution containing scandium and chromium in contact with the chelate resin, the acidity By maintaining the temperature of the solution in a predetermined low temperature range and contacting it, it is possible to suppress the adsorption of chromium to the chelate resin, and by utilizing this, the amount of scandium recovered can be increased, and the present invention has been completed. reached.

(1)本発明の第1の発明は、少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液からスカンジウムを回収する方法において、前記酸性溶液をキレート樹脂に接触させることにより該酸性溶液中のスカンジウムを該キレート樹脂に吸着させ、その後スカンジウム溶離液を得るイオン交換処理工程を含み、前記イオン交換処理工程では、前記酸性溶液を前記キレート樹脂に接触させるに際し、該酸性溶液の温度を、20℃を超えて50℃以下の範囲に維持して接触させる、スカンジウムの回収方法である。 (1) A first aspect of the present invention is a method for recovering scandium from an acidic solution containing at least scandium and chromium, wherein scandium in the acidic solution is removed by contacting the acidic solution with a chelate resin. an ion exchange treatment step of adsorbing to a chelate resin and then obtaining a scandium eluate, wherein in the ion exchange treatment step, when the acidic solution is brought into contact with the chelate resin, the temperature of the acidic solution exceeds 20 ° C. A method for recovering scandium in which the temperature is maintained at 50° C. or less and contacted.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記酸性溶液は、ニッケル酸化鉱石を硫酸による浸出処理に付し、得られた浸出液に硫化剤を添加してニッケル硫化物を分離した後の溶液である、スカンジウムの回収方法である。 (2) A second aspect of the present invention is based on the first aspect, wherein the acidic solution is obtained by subjecting nickel oxide ore to a leaching treatment with sulfuric acid and adding a sulfiding agent to the obtained leaching solution to produce nickel sulfide. This is a method for recovering scandium, which is a solution after separation.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記キレート樹脂が、イミノジ酢酸を官能基とする樹脂である、スカンジウムの回収方法である。 (3) A third aspect of the present invention is the method for recovering scandium according to the first or second aspect, wherein the chelate resin is a resin having iminodiacetic acid as a functional group.

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記イオン交換処理工程は、前記酸性溶液を前記キレート樹脂に接触させて、該キレート樹脂にスカンジウムを吸着させる工程と、スカンジウムを吸着したキレート樹脂に0.3N未満の硫酸を接触させ、該キレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去する工程と、アルミニウムを除去したキレート樹脂に0.3N以上3N未満の硫酸を接触させ、該キレート樹脂に吸着したスカンジウムを溶離してスカンジウム溶離液を得る工程と、スカンジウムを溶離したキレート樹脂に3N以上の硫酸を接触させ、該キレート樹脂に吸着したクロムを除去する工程と、を有し、前記クロムを除去した後のキレート樹脂を、前記スカンジウムを吸着させる工程に繰り返して使用する、スカンジウムの回収方法である。 (4) In a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the ion exchange treatment step includes bringing the acidic solution into contact with the chelate resin to adsorb scandium on the chelate resin. a step of contacting a chelate resin that has adsorbed scandium with less than 0.3 N sulfuric acid to remove aluminum adsorbed on the chelate resin; A step of contacting and eluting scandium adsorbed on the chelating resin to obtain a scandium eluate, a step of contacting the chelating resin from which scandium has been eluted with 3N or more sulfuric acid to remove chromium adsorbed on the chelating resin; and repeatedly using the chelate resin after removing the chromium in the step of adsorbing the scandium.

(5)本発明の第5の発明は、少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液に対してキレート樹脂を用いたイオン交換処理を施し、スカンジウムを濃縮させた溶液を得るイオン交換処理方法であって、前記酸性溶液をキレート樹脂に接触させることにより該酸性溶液中のスカンジウムを該キレート樹脂に吸着させる工程を含み、前記酸性溶液を前記キレート樹脂に接触させるに際し、該酸性溶液の温度を、20℃を超えて50℃以下の範囲に維持して接触させる、イオン交換処理方法である。 (5) A fifth aspect of the present invention is an ion exchange treatment method for obtaining a scandium-enriched solution by subjecting an acidic solution containing at least scandium and chromium to an ion exchange treatment using a chelate resin. comprising a step of causing scandium in the acidic solution to be adsorbed on the chelating resin by bringing the acidic solution into contact with the chelating resin; This is an ion-exchange treatment method in which contact is made while maintaining the temperature in the range of over 20°C to 50°C or less.

本発明によれば、少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液から、キレート樹脂を用いたイオン交換処理を経てスカンジウムを回収するにあたり、キレート樹脂へのクロムの吸着を抑制することができる。 According to the present invention, when scandium is recovered from an acidic solution containing at least scandium and chromium through ion exchange treatment using a chelate resin, adsorption of chromium to the chelate resin can be suppressed.

そしてこれにより、キレート樹脂を繰り返し使用したときでもキレート樹脂へのスカンジウムの吸着量の低下を防ぐことができる。その結果、キレート樹脂から溶離させて得られるスカンジウム溶離液のスカンジウム濃度を高くすることができ、高純度なスカンジウムを回収できるとともに、スカンジウムの回収量を増加させることができる。 As a result, even when the chelate resin is used repeatedly, the amount of scandium adsorbed to the chelate resin can be prevented from decreasing. As a result, the scandium concentration in the scandium eluate obtained by eluting from the chelating resin can be increased, and high-purity scandium can be recovered, and the amount of scandium recovered can be increased.

スカンジウムの回収方法の流れの一例を示す工程図である。It is a process drawing which shows an example of the flow of the recovery|recovery method of scandium. 硫化後液の液温に対する、キレート樹脂へのスカンジウムとクロムの分配係数の測定結果を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing measurement results of distribution coefficients of scandium and chromium to the chelate resin with respect to the liquid temperature of the post-sulfidation liquid.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、本明細書にて、「X~Y」(X、Yは任意の数値)との表記は、「X以上Y以下」の意味である。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as "present embodiments") will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and the gist of the present invention is changed It can be implemented with appropriate changes within the scope of not doing so. In this specification, the notation "X to Y" (X and Y are arbitrary numerical values) means "X or more and Y or less".

本発明に係るスカンジウムの回収方法は、少なくとも、スカンジウム(Sc)とクロム(Cr)とを含有する酸性溶液からスカンジウムを回収する方法である。例えば、その酸性溶液としては、ニッケル酸化鉱石を硫酸による浸出処理に付し、得られた浸出液に硫化剤を添加してニッケル硫化物を分離した後の溶液が挙げられる。 A method for recovering scandium according to the present invention is a method for recovering scandium from an acidic solution containing at least scandium (Sc) and chromium (Cr). For example, the acidic solution includes a solution obtained by subjecting nickel oxide ore to a leaching treatment with sulfuric acid and adding a sulfiding agent to the obtained leaching solution to separate nickel sulfide.

具体的に、このスカンジウムの回収方法は、酸性溶液をキレート樹脂に接触させることによりその酸性溶液中のスカンジウムをキレート樹脂に吸着させ、その後スカンジウム溶離液を得るイオン交換処理工程を含む。そして、イオン交換処理工程では、酸性溶液をキレート樹脂に接触させるに際し、酸性溶液の温度を比較的低い温度範囲、具体的には20℃を超え50℃以下の範囲に維持して接触させることを特徴としている。 Specifically, this scandium recovery method includes an ion exchange treatment step of bringing an acidic solution into contact with a chelate resin to adsorb scandium in the acidic solution to the chelate resin, and then obtaining a scandium eluate. In the ion exchange treatment step, when the acidic solution is brought into contact with the chelate resin, the temperature of the acidic solution is kept in a relatively low temperature range, specifically in a range of more than 20° C. and 50° C. or less. Characterized by

このように、本発明に係るスカンジウムの回収方法では、キレート樹脂を用いたイオン交換処理工程において、キレート樹脂に接触させる酸性溶液の温度を調整し、比較的低い温度に維持した状態で接触させるようにしている。これにより、酸性溶液に含まれる特にクロムのキレート樹脂への吸着を抑制でき、キレート樹脂を繰り返し使用したときでもキレート樹脂へのスカンジウムの吸着量の低下を防ぐことができる。その結果、キレート樹脂から溶離させて得られるスカンジウム溶離液のスカンジウム濃度を高くすることができ、回収するスカンジウムの純度を向上させることができる。また、スカンジウムの回収量を増加させることができる。 As described above, in the method for recovering scandium according to the present invention, in the ion exchange treatment step using the chelate resin, the temperature of the acidic solution to be brought into contact with the chelate resin is adjusted so that the contact is maintained at a relatively low temperature. I have to. This makes it possible to suppress adsorption of chromium, in particular, contained in the acidic solution to the chelate resin, and prevent a decrease in the amount of scandium adsorbed to the chelate resin even when the chelate resin is used repeatedly. As a result, the scandium concentration of the scandium eluate obtained by eluting from the chelate resin can be increased, and the purity of the recovered scandium can be improved. Moreover, the recovery amount of scandium can be increased.

図1は、スカンジウムの回収方法の流れの一例を示す工程図である。この例では、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスを経て得られる酸性溶液である硫化後液を用いて、その硫化後液からスカンジウムを回収する流れを示している。なお、硫化後液には、少なくとも、スカンジウム及びクロムが含まれている。 FIG. 1 is a process diagram showing an example of the flow of a scandium recovery method. This example shows the flow of recovering scandium from the post-sulfidation liquid, which is an acidic solution obtained through the hydrometallurgical process of nickel oxide ore. The post-sulfidation liquid contains at least scandium and chromium.

図1に示すように、スカンジウムの回収方法は、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスを実行してニッケル硫化物と硫化後液とを生成させる湿式製錬処理工程S1と、湿式製錬処理工程S1から得られた酸性溶液に対してイオン交換処理を施してスカンジウム溶離液を得るイオン交換処理工程S2と、スカンジウム溶離液からスカンジウムを回収するスカンジウム回収工程S3と、を有する。また、スカンジウム溶離液をキレート樹脂に再吸着させるための再吸着処理工程S4を有するようにすることもできる。 As shown in FIG. 1, the scandium recovery method includes a hydrometallurgical treatment step S1 in which a nickel oxide ore hydrometallurgical process is performed to generate nickel sulfide and a post-sulfided liquid, and a hydrometallurgical treatment step S1. and an ion exchange treatment step S2 for obtaining a scandium eluate by subjecting the acidic solution obtained from (1) to an ion exchange treatment, and a scandium recovery step S3 for recovering scandium from the scandium eluate. It is also possible to have a re-adsorption treatment step S4 for re-adsorbing the scandium eluate to the chelate resin.

(1)湿式製錬処理工程
スカンジウム回収の処理対象となるスカンジウムを含有する酸性溶液としては、上述したように、ニッケル酸化鉱石に対して硫酸により浸出して得られる硫酸酸性溶液等の、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬処理を経て得られる溶液を用いることができる。
(1) Hydrometallurgical processing step As the acidic solution containing scandium to be processed for recovery of scandium, as described above, nickel oxidation such as a sulfuric acid acidic solution obtained by leaching nickel oxide ore with sulfuric acid A solution obtained through hydrometallurgical processing of ore can be used.

具体的に、スカンジウムを含有する酸性溶液としては、ニッケル酸化鉱石を高温高圧下で硫酸により浸出して浸出液を得る浸出工程S11と、浸出液に中和剤を添加して不純物を含む中和澱物と中和後液とを得る中和工程S12と、中和後液に硫化剤を添加してニッケル硫化物と硫化後液とを得る硫化工程S13と、を有する湿式製錬処理工程S1により得られる硫化後液を用いることができる。以下では、湿式製錬処理工程S1の流れを簡単に説明する。 Specifically, as the acidic solution containing scandium, the nickel oxide ore is leached with sulfuric acid under high temperature and high pressure to obtain a leachate (S11), and a neutralized precipitate containing impurities is added to the leachate by adding a neutralizing agent to the leachate (S11). and a neutralization step S12 in which a post-neutralization solution is obtained, and a sulfurization step S13 in which a sulfurizing agent is added to the post-neutralization solution to obtain nickel sulfide and a post-sulfuration solution. A post-sulfidation solution can be used. The flow of the hydrometallurgical treatment step S1 will be briefly described below.

(浸出工程)
浸出工程S11は、例えば高温加圧容器(オートクレーブ)等を用いて、ニッケル酸化鉱石のスラリーに硫酸を添加して240℃~260℃の温度下で撹拌処理を施し、浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを形成する工程である。なお、浸出工程S11における処理は、従来知られているHPALプロセスに従って行えばよい。
(Leaching process)
In the leaching step S11, for example, using a high-temperature pressurized container (autoclave) or the like, sulfuric acid is added to a slurry of nickel oxide ore and stirred at a temperature of 240° C. to 260° C. to form a leaching solution and a leaching residue. 2. Forming a leach slurry. The treatment in the leaching step S11 may be performed according to the conventionally known HPAL process.

ニッケル酸化鉱石としては、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱が挙げられる。ラテライト鉱のニッケル含有量は、通常、0.8重量%~2.5重量%であり、水酸化物又はケイ苦土(ケイ酸マグネシウム)鉱物として含有される。また、これらのニッケル酸化鉱石には、スカンジウムが含まれている。 Nickel oxide ores mainly include so-called laterite ores such as limonite ores and saprolite ores. The nickel content of laterite ores is typically 0.8% to 2.5% by weight and is contained as a hydroxide or magnesium silicate (magnesium silicate) mineral. Also, these nickel oxide ores contain scandium.

浸出工程S11では、得られた浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを洗浄しながら、ニッケルやコバルト、スカンジウム等を含む浸出液と、ヘマタイトである浸出残渣とに固液分離する。固液分離処理では、例えば、浸出スラリーを洗浄液と混合した後、凝集剤供給設備等から供給される凝集剤を用いて、シックナー等の固液分離設備を利用して行うことができる。 In the leaching step S11, while washing the leaching slurry composed of the obtained leaching solution and leaching residue, solid-liquid separation into the leaching solution containing nickel, cobalt, scandium, etc. and the leaching residue, which is hematite, is performed. In the solid-liquid separation process, for example, after the leach slurry is mixed with the cleaning liquid, a flocculant supplied from a flocculant supply facility or the like can be used and a solid-liquid separation facility such as a thickener can be used.

(中和工程)
中和工程S12は、得られた浸出液に中和剤を添加してpH調整し、不純物元素を含む中和澱物と中和後液とを得る工程である。中和工程S12における中和処理により、ニッケルやコバルト、スカンジウム等の有価金属は中和後液に含まれるようになり、鉄、アルミニウムをはじめとした不純物の大部分が中和澱物となる。
(Neutralization process)
The neutralization step S12 is a step of adding a neutralizing agent to the resulting leachate to adjust the pH, thereby obtaining a neutralized sediment containing impurity elements and a post-neutralization solution. Due to the neutralization treatment in the neutralization step S12, valuable metals such as nickel, cobalt and scandium are contained in the post-neutralization liquid, and most of the impurities including iron and aluminum become neutralized precipitates.

中和剤としては、従来公知のもの使用することができ、例えば、炭酸カルシウム、消石灰、水酸化ナトリウム等が挙げられる。 Conventionally known neutralizing agents can be used, and examples thereof include calcium carbonate, slaked lime and sodium hydroxide.

(硫化工程)
硫化工程S13は、中和工程S12にて得られた中和後液に硫化剤を添加してニッケル硫化物と硫化後液とを得る工程である。硫化工程S13における硫化処理により、ニッケル、コバルト、亜鉛等は硫化物となり、スカンジウムは硫化後液に含まれることになる。
(Sulfurization process)
The sulfurization step S13 is a step of adding a sulfurizing agent to the post-neutralization solution obtained in the neutralization step S12 to obtain a nickel sulfide and a post-sulfuration solution. Nickel, cobalt, zinc and the like are converted into sulfides by the sulfurization treatment in the sulfurization step S13, and scandium is included in the post-sulfuration solution.

具体的に、硫化工程S13では、得られた中和後液に対して、硫化水素ガス、硫化ナトリウム、水素化硫化ナトリウム等の硫化剤を添加し、不純物成分の少ないニッケル及びコバルトを含む硫化物(以下では単に「ニッケル硫化物」ともいう)と、ニッケル濃度を低い水準で安定させ、スカンジウムを含有させた硫化後液とを生成させる。 Specifically, in the sulfiding step S13, a sulfiding agent such as hydrogen sulfide gas, sodium sulfide, or sodium sulfide hydrosulfide is added to the obtained post-neutralization liquid to obtain a sulfide containing nickel and cobalt with few impurity components. (hereinafter also simply referred to as "nickel sulfide") and a post-sulfidation solution that stabilizes the nickel concentration at a low level and contains scandium.

硫化工程S13における硫化処理では、ニッケル硫化物を含むスラリーに対してシックナー等の沈降分離装置を用いた沈降分離処理を施し、ニッケル硫化物をシックナーの底部より分離回収する。一方で、水溶液成分であって、スカンジウムを含有する硫化後液についてはオーバーフローさせて回収する。 In the sulfurization treatment in the sulfurization step S13, slurry containing nickel sulfide is subjected to a sedimentation separation treatment using a sedimentation separation device such as a thickener, and the nickel sulfide is separated and recovered from the bottom of the thickener. On the other hand, the post-sulfidation solution containing scandium, which is an aqueous solution component, is recovered by overflowing.

スカンジウムの回収方法では、以上のようなニッケル酸化鉱石の湿式製錬処理工程S1の各工程を経て得られる硫化後液を、スカンジウム回収処理の対象となる、少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液として用いることができる。 In the scandium recovery method, the post-sulfidation solution obtained through each step of the nickel oxide ore hydrometallurgical treatment step S1 as described above is subjected to the scandium recovery treatment, and is an acidic solution containing at least scandium and chromium. It can be used as a solution.

(2)イオン交換処理工程
イオン交換処理工程S2は、湿式製錬処理工程S1を経て得られた硫化後液に対してキレート樹脂(イオン交換樹脂)を用いたイオン交換処理を施すことによって、スカンジウムを濃縮させたスカンジウム溶離液を得る工程である。
(2) Ion exchange treatment step In the ion exchange treatment step S2, scandium is a step of obtaining a scandium eluate in which the is concentrated.

スカンジウムを含有する酸性溶液である硫化後液には、スカンジウムのほかに、例えば上述した硫化工程S15における硫化処理では硫化されずに溶液中に残留した、少なくともクロム等の不純物が含まれている。このことから、硫化後液からスカンジウムを回収するにあたり、予め、その硫化後液中に含まれる不純物を除去してスカンジウムを濃縮させることが好ましい。 The post-sulfidation solution, which is an acidic solution containing scandium, contains, in addition to scandium, at least impurities such as chromium that remain in the solution without being sulfurized in the sulfurization treatment in the sulfurization step S15 described above. For this reason, when recovering scandium from the post-sulfurization liquid, it is preferable to remove impurities contained in the post-sulfurization liquid in advance to concentrate scandium.

イオン交換処理工程S2としては、例えば、硫化後液をキレート樹脂に接触させてスカンジウムを吸着させる吸着工程S21と、スカンジウムを吸着したキレート樹脂に所定の規定度の硫酸を接触させてアルミニウムを除去するアルミニウム除去工程S22と、キレート樹脂に所定の規定度の硫酸を接触させてスカンジウム溶離液を得るスカンジウム溶離工程S23と、キレート樹脂に所定の規定度の硫酸を接触させてキレート樹脂に吸着したクロムを除去するクロム除去工程S24と、を有するものを例示できる。 The ion exchange treatment step S2 includes, for example, an adsorption step S21 in which the post-sulfidation solution is contacted with a chelate resin to adsorb scandium, and an adsorption step S21 in which the chelate resin that has adsorbed scandium is brought into contact with a predetermined normality of sulfuric acid to remove aluminum. An aluminum removal step S22, a scandium elution step S23 in which a chelating resin is contacted with sulfuric acid having a predetermined normality to obtain a scandium eluate, and a chelating resin is contacted with sulfuric acid having a predetermined normality to remove chromium adsorbed on the chelating resin. and a chromium removal step S24 to remove can be exemplified.

イオン交換処理に用いるキレート樹脂の種類としては、特に限定されない。例えばイミノジ酢酸を官能基とする樹脂を用いることができ、このようなキレート樹脂によれば、スカンジウムの吸着選択性を高めることができる。また、例えばキレート樹脂をカラムに充填し、酸性溶液をカラムに通液させることによってそのキレート樹脂に接触させて、キレート樹脂にスカンジウムを吸着させる。 The type of chelate resin used for ion exchange treatment is not particularly limited. For example, a resin having iminodiacetic acid as a functional group can be used, and such a chelate resin can enhance scandium adsorption selectivity. Alternatively, for example, a chelate resin may be packed in a column, and an acidic solution may be passed through the column to bring it into contact with the chelate resin, thereby causing the chelate resin to adsorb scandium.

(吸着工程)
吸着工程S21では、例えばカラムにキレート樹脂を充填させ、そのカラムに酸性溶液である硫化後液を通液することによって酸性溶液をキレート樹脂に接触させて、溶液中のスカンジウムをキレート樹脂に吸着させる。キレート樹脂としては、上述したように、例えばイミノジ酢酸を官能基とする樹脂を用いることができる。
(adsorption process)
In the adsorption step S21, for example, a column is filled with a chelate resin, and a post-sulfidation solution, which is an acidic solution, is passed through the column to bring the acidic solution into contact with the chelate resin, thereby adsorbing scandium in the solution onto the chelate resin. . As the chelate resin, as described above, for example, a resin having iminodiacetic acid as a functional group can be used.

ここで、本発明に係るスカンジウムの回収方法では、この吸着工程S21において、酸性溶液をキレート樹脂に接触させてスカンジウムを吸着させるに際し、酸性溶液を所定の温度範囲に調整し維持した状態で接触させる。具体的には、酸性溶液の温度を、20℃を超え50℃以下の温度に維持して、キレート樹脂に接触させることを特徴としている。 Here, in the method for recovering scandium according to the present invention, in the adsorption step S21, when the acidic solution is brought into contact with the chelate resin to adsorb scandium, the acidic solution is brought into contact while being adjusted and maintained within a predetermined temperature range. . Specifically, it is characterized in that the temperature of the acidic solution is kept above 20° C. and below 50° C., and brought into contact with the chelate resin.

上述したようなHPALプロセスによる湿式製錬処理工程S1を経て得られた硫化後液からスカンジウムを回収しようとする場合、キレート樹脂に通液する時点での硫化後液の液温は、60℃~80℃程度と比較的高いのが一般的である。これは、湿式製錬処理工程S1での加圧浸出(浸出工程S11での処理)は240℃~250℃程度の高い温度で行われるためであり、また、溶液中の溶解度をできるだけ高く維持して、設備をコンパクト化するためにも、わざわざ冷却設備を設ける必要がないためである。 When trying to recover scandium from the post-sulfidation liquid obtained through the hydrometallurgical treatment step S1 by the HPAL process as described above, the liquid temperature of the post-sulfidation liquid at the time of passing through the chelate resin is 60 ° C. ~ A relatively high temperature of about 80° C. is common. This is because the pressure leaching (treatment in the leaching step S11) in the hydrometallurgical treatment step S1 is performed at a high temperature of about 240°C to 250°C, and the solubility in the solution must be maintained as high as possible. This is because there is no need to provide a cooling facility in order to make the facility compact.

このような一般的な温度範囲に対して、本発明に係る回収方法では、キレート樹脂に接触させる硫化後液の液温を50℃以下、好ましくは40℃以下に低下させてからキレート樹脂に接触させるようにしている。より具体的には、硫化後液の温度を、従来一般的な60℃~70℃の範囲から50℃以下となるように冷却設備や熱交換器等を用いて低下させて、その温度範囲を維持したままキレート樹脂に接触させる。 With respect to such a general temperature range, in the recovery method according to the present invention, the liquid temperature of the post-sulfuration liquid to be brought into contact with the chelate resin is lowered to 50°C or lower, preferably 40°C or lower, and then the chelate resin is brought into contact with the liquid. I am trying to let More specifically, the temperature of the post-sulfidation liquid is lowered from the conventional general range of 60°C to 70°C to 50°C or less using cooling equipment, a heat exchanger, or the like, and the temperature range is reduced. while maintaining contact with the chelating resin.

このような方法によれば、硫化後液に含有されるクロムイオンのキレート樹脂への吸着量を減少させることができ、その分だけスカンジウムイオンの吸着量を増加させることができる。 According to such a method, the adsorption amount of chromium ions contained in the post-sulfidation solution to the chelate resin can be reduced, and the adsorption amount of scandium ions can be increased accordingly.

具体的にその効果としては、酸性溶液である硫化後液の液温を50℃に維持してキレート樹脂に接触させることにより、スカンジウムの吸着率は90%を超えるようになる。また、好ましくは40℃以下の液温に維持して接触させると、ほぼ100%の吸着率でスカンジウムが吸着する。このようなことから、キレート樹脂から溶離して得られるスカンジウム回収量を極めて効果的に増加させることができ、好ましい。 Specifically, the adsorption rate of scandium exceeds 90% by contacting the chelate resin while maintaining the liquid temperature of the post-sulfidation liquid, which is an acidic solution, at 50°C. Moreover, when contact is made while maintaining the liquid temperature preferably at 40° C. or less, scandium is adsorbed at an adsorption rate of approximately 100%. For this reason, the amount of scandium recovered by elution from the chelate resin can be increased extremely effectively, which is preferable.

また、後述するクロム除去工程S24にてクロムを除去した後のキレート樹脂を再度吸着工程S21に繰り返して使用する場合でも、スカンジウムの吸着量の低下を抑えることができる。そしてその結果、キレート樹脂から溶離させて得られるスカンジウム溶離液のスカンジウム濃度を高くすることができ、高純度なスカンジウムを回収できるとともに、スカンジウムの回収量を増加させることができる。 Further, even when the chelate resin from which chromium has been removed in the later-described chromium removal step S24 is repeatedly used again in the adsorption step S21, it is possible to suppress a decrease in the amount of scandium adsorbed. As a result, the scandium concentration in the scandium eluate obtained by eluting from the chelating resin can be increased, and high-purity scandium can be recovered, and the amount of scandium recovered can be increased.

また、このようにクロムのキレート樹脂への吸着量を抑えることができることから、例えば高濃度の硫酸溶液を用いたクロム除去処理等を行う必要がなく、キレート樹脂の損傷を抑え、寿命を延ばすことができる。 In addition, since the amount of chromium adsorbed to the chelate resin can be suppressed in this way, there is no need to remove chromium using, for example, a high-concentration sulfuric acid solution, thereby suppressing damage to the chelate resin and extending its life. can be done.

なお、酸性溶液の温度を比較的低い温度に維持するとはいえ、当然ながら凍っていたり過飽和となって通液中に晶出するような温度とすることは好ましくない。また、スケーリングと呼ばれるカルシウム等の析出物が生じると、キレート樹脂や配管等の設備にもダメージを与え、析出物を除去する手間もかかる。したがって、実用的な取り扱いを考えると、20℃を超えた温度とすることがよく、好ましくは室温、すなわち25℃を下限とすることが好ましく、30℃を下限とすることがより好ましい。 Although the temperature of the acidic solution is maintained at a relatively low temperature, it is, of course, not preferable to set it to a temperature that causes it to freeze or become supersaturated and crystallize during passage of the solution. In addition, when deposits of calcium or the like called scaling occur, the chelate resin and facilities such as piping are damaged, and it takes time and effort to remove the deposits. Therefore, considering practical handling, the temperature is preferably above 20°C, preferably room temperature, that is, 25°C as the lower limit, and more preferably 30°C as the lower limit.

(アルミニウム除去工程)
アルミニウム除去工程S22では、吸着工程S21でスカンジウムを吸着したキレート樹脂に0.3N未満の硫酸を接触させ、そのキレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去する。なお、硫酸によりキレート樹脂からアルミニウムを除去すると、アルミニウムを溶離させた溶液(アルミニウム溶離液)が回収される。
(Aluminum removal step)
In the aluminum removal step S22, the chelate resin that has adsorbed scandium in the adsorption step S21 is brought into contact with sulfuric acid of less than 0.3N to remove aluminum adsorbed on the chelate resin. When aluminum is removed from the chelate resin with sulfuric acid, a solution (aluminum eluate) in which aluminum is eluted is recovered.

アルミニウムを除去するに際しては、キレート樹脂に接触させる硫酸のpHを1.0~2.5の範囲に維持することが好ましく、1.5~2.0の範囲に維持することがより好ましい。硫酸のpHが1.0未満であると、アルミニウムだけでなく、吸着させたスカンジウムもキレート樹脂から除去される可能性がある。一方で、硫酸のpHが2.5を超えると、アルミニウムが適切にキレート樹脂から除去されない可能性がある。そのため、硫酸濃度としては、0.3N未満とし、好ましくは0.1N~0.2N程度とする。 When removing aluminum, the pH of the sulfuric acid brought into contact with the chelating resin is preferably maintained in the range of 1.0 to 2.5, more preferably in the range of 1.5 to 2.0. If the pH of the sulfuric acid is less than 1.0, not only aluminum but also adsorbed scandium may be removed from the chelating resin. On the other hand, if the pH of sulfuric acid exceeds 2.5, aluminum may not be properly removed from the chelating resin. Therefore, the sulfuric acid concentration should be less than 0.3N, preferably about 0.1N to 0.2N.

(スカンジウム溶離工程)
スカンジウム溶離工程S23では、アルミニウムを除去したキレート樹脂に0.3N以上3.0N未満の硫酸を接触させ、キレート樹脂からスカンジウムを溶離し、スカンジウム溶離液を得る。
(Scandium elution step)
In the scandium elution step S23, the aluminum-removed chelate resin is brought into contact with 0.3 N or more and less than 3.0 N sulfuric acid to elute scandium from the chelate resin to obtain a scandium eluate.

スカンジウム溶離液を得るに際しては、溶離液(溶離させるための溶液)に用いる硫酸の規定度を0.3N以上3.0N未満の範囲に維持することが好ましく、0.5N以上2.0N未満の範囲に維持することがより好ましい。規定度が3.0N以上であると、スカンジウムだけでなく、キレート樹脂に吸着した不純物のクロムまでも溶離してスカンジウム溶離液に含まれてしまうことがある。一方で、規定度が0.3N未満であると、スカンジウムが適切にキレート樹脂から溶離されないため、好ましくない。 When obtaining the scandium eluate, it is preferable to maintain the normality of the sulfuric acid used in the eluent (solution for elution) in the range of 0.3N or more and less than 3.0N, and 0.5N or more and less than 2.0N. It is more preferable to keep it within range. When the normality is 3.0 N or more, not only scandium but also chromium as an impurity adsorbed on the chelate resin may be eluted and included in the scandium eluate. On the other hand, when the normality is less than 0.3N, scandium is not appropriately eluted from the chelating resin, which is not preferable.

なお、このスカンジウム溶離工程S23から得られたスカンジウム溶離液を繰り返し用い、すなわち、得られたスカンジウム溶離液をキレート樹脂に再度接触させてスカンジウム溶離工程S23を繰り返し行うようにしてもよい(スカンジウム溶離液の精製)。これにより、スカンジウム溶離液に含まれるスカンジウムの濃度を高めることができる。 The scandium eluate obtained from the scandium elution step S23 may be repeatedly used, that is, the scandium eluate may be brought into contact with the chelate resin again to repeat the scandium elution step S23 (scandium eluate purification). Thereby, the concentration of scandium contained in the scandium eluate can be increased.

(クロム除去工程)
クロム除去工程S24では、スカンジウム溶離工程S23を経てスカンジウムを溶離させたキレート樹脂に3.0N以上の硫酸を接触させ、キレート樹脂に吸着した不純物であるクロムを除去する。なお、硫酸によりキレート樹脂からクロムを除去すると、クロムを溶離させた溶液(クロム溶離液)が回収される。
(Chromium removal step)
In the chromium removal step S24, the chelate resin from which scandium has been eluted through the scandium elution step S23 is brought into contact with sulfuric acid of 3.0 N or higher to remove chromium, which is an impurity adsorbed on the chelate resin. When chromium is removed from the chelate resin with sulfuric acid, a solution in which chromium is eluted (chromium eluate) is recovered.

クロムを除去するに際しては、硫酸の規定度を3.0N以上とすることが好ましい。硫酸の規定度が3.0Nを下回ると、クロムが適切にキレート樹脂から除去されない可能性がある。 When removing chromium, the normality of sulfuric acid is preferably 3.0N or more. If the normality of sulfuric acid is less than 3.0N, chromium may not be properly removed from the chelate resin.

ここで、クロム除去工程S24にてキレート樹脂に吸着したクロムを除去した後のキレート樹脂については、上述した吸着工程S21に繰り返して、スカンジウムを吸着させるキレート樹脂として再度使用することができる。 Here, the chelate resin after removing the chromium adsorbed on the chelate resin in the chromium removal step S24 can be reused as the chelate resin for adsorbing scandium by repeating the adsorption step S21 described above.

上述したように、本発明に係る回収方法では、酸性溶液である硫化後液の液温を、20℃を超え50℃以下の比較的低い温度に維持してキレート樹脂に接触させるようにしていることから、クロムの吸着量を抑えることができる。これにより、クロム除去工程S24を経て回収されるキレート樹脂には、クロムの残存がほとんどない。そのため、クロムを除去した後のキレート樹脂を繰り返し使用した場合でも、クロムが徐々に蓄積されることもなく、スカンジウムの吸着量の低下を効果的に防ぐことができる。 As described above, in the recovery method according to the present invention, the liquid temperature of the post-sulfidation liquid, which is an acidic solution, is kept at a relatively low temperature of more than 20°C and 50°C or less, so that it contacts the chelate resin. Therefore, the adsorption amount of chromium can be suppressed. As a result, almost no chromium remains in the chelate resin recovered through the chromium removal step S24. Therefore, even when the chelate resin after removing chromium is repeatedly used, chromium is not gradually accumulated, and the decrease in the amount of scandium adsorbed can be effectively prevented.

また、このように有効にキレート樹脂を繰り返し使用できることから、スカンジウムの回収処理を経済的にも効率的に実施することができ、好ましい。 In addition, since the chelate resin can be effectively used repeatedly in this manner, the scandium recovery treatment can be economically and efficiently carried out, which is preferable.

(鉄除去工程)
また、図示していないが、上述したアルミニウム除去工程S22に先立ち、不純物である鉄を除去する鉄除去工程を設けるようにしてもよい。硫化後液には、その原料のニッケル酸化鉱石に由来して鉄が含まれることがある。このようなとき、不純物を低減してスカンジウム溶離液中のスカンジウム濃度を高める観点から、鉄除去工程を設けて、キレート樹脂に吸着した鉄を除去することが好ましい。
(Iron removal step)
Moreover, although not shown, an iron removal step for removing iron as an impurity may be provided prior to the above-described aluminum removal step S22. The post-sulfidation solution may contain iron derived from nickel oxide ore as a raw material. In such a case, from the viewpoint of reducing impurities and increasing the scandium concentration in the scandium eluate, it is preferable to provide an iron removal step to remove iron adsorbed on the chelate resin.

具体的に、鉄除去工程は、アルミニウム除去工程S22の前工程として設けるようにし、アルミニウム除去工程S22で使用する硫酸の規定度よりも小さい規定度の硫酸をキレート樹脂に接触させて、キレート樹脂に吸着した鉄を除去する。鉄を除去するに際して、硫酸のpHとしては1.0~3.0の範囲に維持することが好ましい。硫酸のpHが1.0未満であると、鉄だけでなく、スカンジウムもキレート樹脂から除去される可能性があり、一方で硫酸のpHが3.0を超えると、鉄が適切にキレート樹脂から除去されない可能性がある。 Specifically, the iron removal step is provided as a step before the aluminum removal step S22. Removes adsorbed iron. When removing iron, the pH of sulfuric acid is preferably maintained in the range of 1.0 to 3.0. If the pH of the sulfuric acid is less than 1.0, not only iron but also scandium may be removed from the chelating resin, while if the pH of the sulfuric acid is greater than 3.0, the iron is adequately removed from the chelating resin. may not be removed.

(3)スカンジウム回収工程
スカンジウム回収工程S3は、イオン交換処理工程S2を経て得られたスカンジウム溶離液からスカンジウムを回収する工程である。例えば、スカンジウムは、酸化スカンジウムの形態として回収することができる。
(3) Scandium recovery step The scandium recovery step S3 is a step of recovering scandium from the scandium eluate obtained through the ion exchange treatment step S2. For example, scandium can be recovered in the form of scandium oxide.

スカンジウム回収工程S3における処理方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができる。例えば、スカンジウム溶離液にアルカリを添加して中和処理を施すことにより水酸化スカンジウムの沈澱物として回収する方法や、スカンジウム溶離液にシュウ酸を添加してシュウ酸塩の沈澱物として回収する方法(シュウ酸塩化処理)を用いることができる。中でも、シュウ酸塩化処理を用いた方法によれば、より効果的に不純物を分離することができる。 The treatment method in the scandium recovery step S3 is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a method of recovering as precipitates of scandium hydroxide by adding an alkali to the scandium eluent and neutralizing it, or a method of adding oxalic acid to the scandium eluent and recovering it as oxalate precipitates. (oxalation treatment) can be used. Among others, impurities can be separated more effectively by a method using oxalation treatment.

具体的に、シュウ酸塩化処理を用いた回収方法では、スカンジウム溶離液にシュウ酸を加えることによりシュウ酸スカンジウムの沈澱物を生成させ、その後、シュウ酸スカンジウムを乾燥し、焙焼することにより酸化スカンジウムとして回収する。なお、シュウ酸塩化処理では、シュウ酸溶液を収容した反応槽に抽出残液を添加することでシュウ酸スカンジウムの沈澱物を生成させてもよい。 Specifically, in the recovery method using oxalation treatment, oxalic acid is added to the scandium eluate to form a precipitate of scandium oxalate, and then the scandium oxalate is dried and roasted to oxidize. Recovered as scandium. In addition, in the oxalation treatment, a precipitate of scandium oxalate may be formed by adding extraction residue to a reaction tank containing an oxalic acid solution.

焙焼処理は、例えばシュウ酸塩化処理により得られたシュウ酸スカンジウムの沈澱物を水で洗浄し、乾燥させた後に、焙焼する処理である。この焙焼処理を経ることで、スカンジウムを極めて高純度な酸化スカンジウムとして回収することができる。焙焼処理条件は、特に限定されないが、例えば管状炉に入れて約900℃で2時間程度加熱すればよい。 The roasting treatment is, for example, a treatment in which the precipitate of scandium oxalate obtained by oxalation treatment is washed with water, dried, and then roasted. Through this roasting treatment, scandium can be recovered as extremely high-purity scandium oxide. The roasting treatment conditions are not particularly limited, but, for example, they may be placed in a tubular furnace and heated at about 900° C. for about 2 hours.

なお、図示していないが、スカンジウム回収工程S3に先立ち、イオン交換処理工程S2を経て得られたスカンジウム溶離液に対して溶媒抽出処理を施すようにしてもよい(溶媒抽出工程)。このようにして溶媒抽出処理を施すことにより、例えば抽出剤を含む有機溶媒に、スカンジウム溶離液に含まれる不純物を選択的に抽出し、スカンジウム溶離液を精製することができ、スカンジウムを濃縮させた溶液(抽出残液)を得ることができる。 Although not shown, prior to the scandium recovery step S3, the scandium eluate obtained through the ion exchange treatment step S2 may be subjected to a solvent extraction treatment (solvent extraction step). By performing the solvent extraction treatment in this way, for example, impurities contained in the scandium eluate can be selectively extracted into an organic solvent containing an extractant, and the scandium eluate can be purified, thereby concentrating scandium. A solution (residue) can be obtained.

(4)再吸着処理工程
また、必須の態様ではないが、イオン交換処理工程S2を経て得られたスカンジウム溶離液をキレート樹脂に再吸着させるための再吸着処理を行うようにしてもよい(再吸着処理工程S4)。
(4) Re-adsorption treatment step Although not an essential aspect, a re-adsorption treatment may be performed to cause the scandium eluent obtained through the ion exchange treatment step S2 to be re-adsorbed to the chelate resin (re-adsorption treatment). adsorption treatment step S4).

具体的に、キレート樹脂を再吸着させるためのスカンジウム溶離液に対する処理としては、例えば、スカンジウム溶離液に中和剤を添加してpHを2.0以上4.0以下の範囲、好ましくはpH3.0を中心とした2.7~3.3の範囲に調整し、次いで、還元剤を添加し、次いで、硫酸を添加してpHを1.0以上2.5以下の範囲、好ましくはpH2.0を中心とした1.7~2.3の範囲に調整する処理を行う。このようにしてpHを調整した後の溶液(pH調整後液)を用いて、イオン交換処理工程S2(吸着工程S21、アルミニウム除去工程S22、スカンジウム溶離工程S23)での処理を再び行う。 Specifically, as a treatment for the scandium eluate for re-adsorption of the chelate resin, for example, a neutralizing agent is added to the scandium eluate to adjust the pH to a range of 2.0 or more and 4.0 or less, preferably pH 3.0. The pH is adjusted to the range of 2.7 to 3.3 centered on 0, then a reducing agent is added, and then sulfuric acid is added to adjust the pH to a range of 1.0 or more and 2.5 or less, preferably pH 2.5. Processing is performed to adjust the range from 1.7 to 2.3 with 0 as the center. The ion exchange treatment step S2 (adsorption step S21, aluminum removal step S22, scandium elution step S23) is performed again using the solution after adjusting the pH in this way (the solution after pH adjustment).

このようにして、得られたスカンジウム溶離液に対して再吸着処理を行い、処理後の溶液(pH調整後液)をイオン交換処理工程S2に繰り返してキレート樹脂に再吸着させることで、回収されるスカンジウムの品位をより一層に高めることができる。また、スカンジウム溶離液からスカンジウムを分離する際の薬剤コストや設備規模を縮減できる。 In this way, the obtained scandium eluate is subjected to re-adsorption treatment, and the treated solution (pH-adjusted solution) is repeatedly subjected to the ion exchange treatment step S2 to be re-adsorbed to the chelate resin. It is possible to further improve the quality of scandium contained in the steel. In addition, it is possible to reduce the chemical cost and the scale of equipment when separating scandium from the scandium eluate.

ここで、中和剤としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、炭酸カルシウム等が挙げられる。また、還元剤についても、従来公知のものを用いることができ、例えば、硫化水素ガス、硫化ナトリウム等の硫化剤や、二酸化硫黄ガス、ヒドラジン、金属鉄等が挙げられる。 Here, as the neutralizing agent, a conventionally known one can be used, and examples thereof include calcium carbonate. Also, conventionally known reducing agents can be used, and examples thereof include sulfurizing agents such as hydrogen sulfide gas and sodium sulfide, sulfur dioxide gas, hydrazine, metallic iron, and the like.

還元剤の添加は、酸化還元電位(ORP)が銀/塩化銀電極を参照電極とする値で200mVを越えて300mV以下となる範囲に維持するように行うことが好ましい。例えば還元剤として硫化剤を使用した場合、酸化還元電位が200mV以下であると、添加された硫化剤に由来する硫黄分が微細な固体として析出し、硫化後の濾過処理において濾布を目詰まりさせて固液分離を悪化させ生産性低下の原因となることがある。また、キレート樹脂に再通液する際に、カラム内で目詰まりや液流れの偏りを生じ、均一な通液が行えない等の原因となることがある。一方、全ての還元剤において、酸化還元電位が300mVを超えると、残留する鉄イオン等がキレート樹脂に吸着して、スカンジウムの吸着を阻害する等の問題が生じる可能性がある。 The addition of the reducing agent is preferably carried out so that the oxidation-reduction potential (ORP) is maintained in the range of more than 200 mV to 300 mV or less with a silver/silver chloride electrode as a reference electrode. For example, when a sulfiding agent is used as a reducing agent, if the oxidation-reduction potential is 200 mV or less, the sulfur content derived from the added sulfiding agent precipitates as a fine solid, clogging the filter cloth in the filtration process after sulfurization. This may cause deterioration of solid-liquid separation, resulting in a decrease in productivity. In addition, when the liquid is passed through the chelate resin again, clogging or uneven flow of the liquid may occur in the column, which may cause problems such as inability to pass the liquid uniformly. On the other hand, when the redox potential exceeds 300 mV for all reducing agents, residual iron ions and the like may be adsorbed on the chelate resin, which may cause problems such as inhibition of scandium adsorption.

また、スカンジウム溶離液のキレート樹脂への再吸着を行うにあたり、そのキレート樹脂としては、既に使用したものを再使用してもよいし、新たなキレート樹脂を使用してもよい。不純物のコンタミを防止する観点から、クロム除去工程S24を経て回収されたキレート樹脂を再使用するか、あるいは新たなキレート樹脂を使用することが好ましい。特に、クロム除去工程S24を経て回収されたキレート樹脂を再使用することによれば、不純物のコンタミを防止できるだけでなく、キレート樹脂の使用量を抑えることができる。 When the scandium eluate is re-adsorbed onto the chelate resin, the chelate resin that has already been used may be reused, or a new chelate resin may be used. From the viewpoint of preventing contamination with impurities, it is preferable to reuse the chelate resin recovered through the chromium removal step S24, or to use a new chelate resin. In particular, by reusing the chelate resin recovered through the chromium removal step S24, it is possible not only to prevent contamination with impurities, but also to reduce the amount of chelate resin used.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[試験例1:キレート樹脂に接触させる硫化後液の液温についての検証]
ニッケル酸化鉱石をHPALプロセスに基づく湿式製錬処理に付してニッケルを回収し、得られた酸性溶液である硫化後液を用いて、イミノジ酢酸を官能基として有するキレート樹脂に接触させ、その硫化後液中のスカンジウムをキレート樹脂に吸着させるイオン交換処理を行った。なお、硫化後液は、少なくともスカンジウムとクロムとを含有していた。
[Test Example 1: Verification of liquid temperature of post-sulfurization liquid brought into contact with chelate resin]
The nickel oxide ore is subjected to a hydrometallurgical treatment based on the HPAL process to recover nickel, and the post-sulfidation solution, which is an acidic solution obtained, is brought into contact with a chelate resin having iminodiacetic acid as a functional group, and the sulfurization is performed. After that, an ion exchange treatment was performed to adsorb scandium in the liquid to the chelate resin. The post-sulfidation solution contained at least scandium and chromium.

このとき、硫化後液をキレート樹脂に接触させるに際して、その硫化後液の温度を所定の温度に調整し維持した状態で接触させた。具体的には、ビーカーに硫化後液1Lを投入して、硫化後液の温度(液温)を30℃~60℃に制御した。そこへ、キレート樹脂を30ml投入し、バッチ処理により硫化後液を接触させて、スカンジウムを吸着させた。 At this time, when the post-sulfurization liquid was brought into contact with the chelate resin, the temperature of the post-sulfurization liquid was adjusted to and maintained at a predetermined temperature. Specifically, 1 L of the post-sulfurization liquid was put into a beaker, and the temperature of the post-sulfurization liquid (liquid temperature) was controlled at 30°C to 60°C. 30 ml of a chelate resin was added thereto, and the post-sulfuration liquid was brought into contact therewith by batch processing to adsorb scandium.

このような処理により、吸着前後の各元素濃度を測定し、スカンジウムとクロムの分配係数を下記式[1]から求めた。
分配係数=樹脂中対象元素濃度(mg/L)/吸着後液中対象元素濃度(mg/L)
・・・式[1]
By such treatment, the concentration of each element before and after adsorption was measured, and the distribution coefficient between scandium and chromium was obtained from the following formula [1].
Partition coefficient = target element concentration in resin (mg/L)/target element concentration in liquid after adsorption (mg/L)
Formula [1]

図2に、硫化後液の液温に対する、キレート樹脂へのスカンジウムとクロムの分配係数の測定結果、すなわち温度依存性の関係を示す。なお、分配係数が大きいほど、キレート樹脂に吸着されやすいことを示す。 FIG. 2 shows the measured results of the distribution coefficient of scandium and chromium to the chelate resin, that is, the relationship of the temperature dependency with respect to the liquid temperature of the post-sulfidation liquid. In addition, it shows that it is easy to adsorb|suck to a chelate resin, so that a distribution coefficient is large.

図2のグラフからわかるように、キレート樹脂に接触させる硫化後液の液温が高くなるほど、キレート樹脂へのクロムの吸着量が増加するのに対し、スカンジウムの吸着量は漸減する結果が得られた。特に、硫化後液の液温が50℃を超えると、クロムの吸着量は急激に増加することがわかる。 As can be seen from the graph in FIG. 2, the higher the temperature of the post-sulfidation liquid brought into contact with the chelate resin, the higher the amount of chromium adsorbed on the chelate resin, while the amount of scandium adsorbed gradually decreases. rice field. In particular, when the liquid temperature of the post-sulfidation liquid exceeds 50° C., it can be seen that the adsorption amount of chromium increases sharply.

このような結果から、少なくともスカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液をキレート樹脂に接触させてスカンジウムを吸着させるに際して、その硫化後液の液温(吸着時の液温)を50℃以下に調整することで、キレート樹脂へのクロムの吸着を効果的に抑制できることが確認できた。 Based on these results, when an acidic solution containing at least scandium and chromium is brought into contact with a chelate resin to adsorb scandium, the liquid temperature of the liquid after sulfurization (liquid temperature at the time of adsorption) is adjusted to 50° C. or less. Thus, it was confirmed that adsorption of chromium to the chelate resin could be effectively suppressed.

なお、液温が高いほどクロムが吸着してスカンジウムの吸着量は低下する傾向となる。このことは、クロム除去工程(図1の工程S24)においてキレート樹脂からのクロムの溶離が不十分となった場合、そのキレート樹脂を繰り返し使用して再度スカンジウム吸着を行っても、そのキレート樹脂に残存したクロムによってスカンジウムが吸着できるサイトが減少し、その結果スカンジウム吸着が著しく低下すると考えられる。 Note that the higher the liquid temperature, the more chromium is adsorbed, and the amount of scandium adsorbed tends to decrease. This means that when the elution of chromium from the chelate resin becomes insufficient in the chromium removal step (step S24 in FIG. 1), even if the chelate resin is repeatedly used to adsorb scandium again, the chelate resin It is believed that the remaining chromium reduces the sites where scandium can be adsorbed, resulting in a significant reduction in scandium adsorption.

[試験例2:硫化後液の液温とスカンジウム回収量との関係についての検証]
引き続いて、スカンジウム回収量に及ぼす液温の影響について検討した。
[Test Example 2: Verification of the relationship between the liquid temperature of the post-sulfidation liquid and the amount of scandium recovered]
Subsequently, the effect of liquid temperature on the amount of scandium recovered was examined.

具体的には、湿式製錬処理を経て得られた硫化後液を、イミノジ酢酸を官能基として有するキレート樹脂0.5リットルを充填したカラムに、液量10リットルで通液することにより、硫化後液をキレート樹脂に接触させてスカンジウムを吸着させた。次いで、キレート樹脂に濃度0.5規定の硫酸溶液を通液して、スカンジウムを溶離した。 Specifically, the post-sulfurization liquid obtained through the hydrometallurgical treatment is passed through a column filled with 0.5 liters of a chelate resin having iminodiacetic acid as a functional group in a liquid volume of 10 liters, thereby sulfiding. The subsequent liquid was brought into contact with a chelate resin to adsorb scandium. Next, a sulfuric acid solution having a concentration of 0.5 N was passed through the chelating resin to elute scandium.

スカンジウムの溶離後は、キレート樹脂体積の1倍量に相当する濃度5規定の硫酸溶液を用いてクロムを溶離させる処理を行った。さらに、クロム溶離後は、純水を用いて洗浄を行い、樹脂に残存した硫酸溶液を除去する操作を行った。 After scandium was eluted, chromium was eluted using a sulfuric acid solution having a concentration of 5N corresponding to one volume of the chelate resin. Further, after the chromium was eluted, the resin was washed with pure water to remove the sulfuric acid solution remaining on the resin.

このような、吸着、溶離、洗浄の処理サイクルを20回繰返して、各バッチにおけるスカンジウムの吸着率を調査した。なお、吸着率は、下記式[2]で定義され、20サイクルのスカンジウム吸着率の平均値を求めた。スカンジウム吸着率90%を工業的な操業での合否の判断基準とした。
スカンジウム吸着率=(硫化後液中のスカンジウム量-吸着後液中のスカンジウム量)÷硫化後液中のスカンジウム量 ・・・式[2]
Such a treatment cycle of adsorption, elution, and washing was repeated 20 times, and the adsorption rate of scandium in each batch was investigated. The adsorption rate is defined by the following formula [2], and the average scandium adsorption rate of 20 cycles was obtained. A scandium adsorption rate of 90% was used as a criterion for acceptance in industrial operations.
Scandium adsorption rate = (amount of scandium in post-sulfidation liquid - amount of scandium in post-adsorption liquid)/amount of scandium in post-sulfidation liquid Formula [2]

(実施例1)
実施例1では、得られた硫化後液の液温を30℃に調整し維持して、イミノジ酢酸を官能基として有するキレート樹脂550ccに対して、その硫化後液を11000cc通液して接触させ、硫化後液中のスカンジウムや他の不純物を吸着させた。
(Example 1)
In Example 1, the liquid temperature of the obtained post-sulfurization liquid was adjusted and maintained at 30° C., and 11000 cc of the post-sulfurization liquid was passed through and brought into contact with 550 cc of the chelate resin having iminodiacetic acid as a functional group. , adsorbed scandium and other impurities in the post-sulfidation solution.

その後、濃度0.5規定の硫酸溶液を用いてキレート樹脂からスカンジウムを溶離した。スカンジウム溶離後は、濃度5規定の硫酸溶液を用いてクロムを溶離し、その後、キレート樹脂を水洗浄して樹脂に残存する硫酸溶液を除去する操作を行った。 Thereafter, scandium was eluted from the chelating resin using a sulfuric acid solution having a concentration of 0.5N. After scandium was eluted, chromium was eluted using a sulfuric acid solution having a concentration of 5N, and then the chelate resin was washed with water to remove the sulfuric acid solution remaining on the resin.

このときのスカンジウムの吸着率の平均値は99%であり、ほぼ完全にスカンジウムを吸着させることができた。 The average value of the scandium adsorption rate at this time was 99%, and scandium could be adsorbed almost completely.

(実施例2)
実施例2では、得られた硫化後液の液温を40℃に調整し維持して、キレート樹脂に接触させたこと以外は、実施例1と同じ条件とした。
(Example 2)
In Example 2, the conditions were the same as in Example 1, except that the temperature of the obtained post-sulfurization solution was adjusted and maintained at 40° C. and brought into contact with the chelate resin.

その結果、スカンジウムの吸着率の平均値は99%であり、ほぼ完全にスカンジウムを吸着させることができた。 As a result, the average value of the scandium adsorption rate was 99%, and scandium could be adsorbed almost completely.

(実施例3)
実施例3では、得られた硫化後液の液温を50℃に調整し維持して、キレート樹脂に接触させたこと以外は、実施例1と同じ条件とした。
(Example 3)
In Example 3, the conditions were the same as in Example 1, except that the temperature of the obtained post-sulfurization solution was adjusted and maintained at 50° C. and brought into contact with the chelate resin.

その結果、スカンジウムの吸着率の平均値は96%であった。 As a result, the average adsorption rate of scandium was 96%.

(比較例1)
比較例1では、得られた硫化後液の液温を60℃に調整し維持して、キレート樹脂に接触させたこと以外は、実施例1と同じ条件とした。
(Comparative example 1)
In Comparative Example 1, the conditions were the same as in Example 1, except that the temperature of the obtained post-sulfiding solution was adjusted and maintained at 60° C. and brought into contact with the chelate resin.

その結果、スカンジウムの吸着率の平均値は79%であり、上述した実施例1~3と比べて大きく低下し、合否基準を下回った。 As a result, the average value of the scandium adsorption rate was 79%, which was much lower than the above-described Examples 1 to 3 and was below the pass/fail criteria.

(比較例2)
比較例2では、得られた硫化後液の液温を60℃に調整し維持してキレート樹脂に接触させ、スカンジウム溶離後にクロムを溶離させるために用いる硫酸溶液の量を実施例1で用いた硫酸溶液の2倍量としたこと以外は、実施例1と同じ条件とした。
(Comparative example 2)
In Comparative Example 2, the temperature of the obtained post-sulfidation solution was adjusted and maintained at 60° C. and brought into contact with the chelate resin, and the amount of the sulfuric acid solution used for eluting chromium after eluting scandium was used in Example 1. The conditions were the same as in Example 1, except that the amount of the sulfuric acid solution was doubled.

その結果、スカンジウムの吸着率の平均値は86%であり、上述した実施例1~3と比べて大きく低下し、合否基準を下回った。なお、硫酸溶液を多く使用したため、経済効率的にも好ましくない処理となった。 As a result, the average value of the scandium adsorption rate was 86%, which was much lower than the above-described Examples 1 to 3 and was below the pass/fail criteria. In addition, since a large amount of sulfuric acid solution was used, the treatment was not economically efficient.

(比較例3)
比較例3では、得られた硫化後液の液温を30℃に調整し維持してキレート樹脂に接触させ、スカンジウム溶離後にクロムを溶離させるために用いる硫酸溶液の量を実施例1で用いた硫酸溶液の0.5倍量としたこと以外は、実施例1と同じ条件とした。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the temperature of the obtained post-sulfidation solution was adjusted and maintained at 30° C. and brought into contact with the chelate resin, and the amount of the sulfuric acid solution used for eluting chromium after eluting scandium was used in Example 1. The conditions were the same as in Example 1, except that the amount was 0.5 times that of the sulfuric acid solution.

その結果、スカンジウムの吸着率の平均値は60%であり、上述した実施例1~3と比べて大きく低下し、合否基準を下回った。 As a result, the average value of the scandium adsorption rate was 60%, which was much lower than the above-described Examples 1 to 3 and fell below the pass/fail criteria.

以上のように、試験例2における実施例及び比較例の結果から、硫化後液の温度を低下させてキレート樹脂に接触させることで、スカンジウム吸着率が90%を超える範囲に安定化できることがわかった。具体的に、液温を50℃以下、特に40℃以下としてキレート樹脂に接触させることで、ほぼ100%のスカンジウム吸着率が得られることがわかった。また、硫化後液の液温を低下させてキレート樹脂に接触させることでクロム吸着量を減少させるとともに、併せてクロム溶離も十分に行うことにより、スカンジウムのキレート樹脂への吸着率を安定して高く維持できることもわかった。 As described above, from the results of Examples and Comparative Examples in Test Example 2, it was found that the scandium adsorption rate can be stabilized in a range exceeding 90% by lowering the temperature of the post-sulfiding liquid and bringing it into contact with the chelate resin. rice field. Specifically, it was found that a nearly 100% scandium adsorption rate can be obtained by bringing the liquid into contact with the chelate resin at a liquid temperature of 50° C. or lower, particularly 40° C. or lower. In addition, by lowering the liquid temperature of the post-sulfidation liquid and bringing it into contact with the chelate resin, the amount of chromium adsorbed is reduced, and at the same time, by eluting chromium sufficiently, the adsorption rate of scandium to the chelate resin is stabilized. I also found that I could keep it higher.

なお、キレート樹脂からのクロム溶離に用いる硫酸溶液としては、濃度だけでなくキレート樹脂の体積と同じ(1倍)以上の量も必要であることが確認された。 It was confirmed that the sulfuric acid solution used for eluting chromium from the chelate resin needs not only the concentration but also the volume of the chelate resin (one time) or more.

Claims (5)

少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液からスカンジウムを回収する方法において、
前記酸性溶液をキレート樹脂に接触させることにより該酸性溶液中のスカンジウムを該キレート樹脂に吸着させる工程と、前記キレート樹脂に吸着したスカンジウムを溶離してスカンジウム溶離液を得る工程と、前記キレート樹脂に吸着したクロムを除去する工程と、を有するイオン交換処理工程を含み、
前記イオン交換処理工程における前記スカンジウムをキレート樹脂に吸着させる工程では、前記酸性溶液を前記キレート樹脂に接触させるに際し、該酸性溶液の温度を、20℃を超えて50℃以下の範囲に維持して接触させ、
前記イオン交換処理工程における前記キレート樹脂に吸着したクロムを除去する工程では、3N以上の濃度であって、前記キレート樹脂の体積と同じ(1倍)以上の量の硫酸溶液を用いる、
スカンジウムの回収方法。
In a method for recovering scandium from an acidic solution containing at least scandium and chromium,
contacting the acidic solution with the chelating resin to adsorb scandium in the acidic solution to the chelating resin; eluting the scandium adsorbed to the chelating resin to obtain a scandium eluate ; and the chelating resin. An ion exchange treatment step having a step of removing chromium adsorbed on
In the step of adsorbing the scandium to the chelate resin in the ion exchange treatment step, the temperature of the acidic solution is maintained in the range of more than 20° C. and 50° C. or less when bringing the acidic solution into contact with the chelate resin. make contact,
In the step of removing chromium adsorbed on the chelate resin in the ion exchange treatment step, a sulfuric acid solution having a concentration of 3N or more and an amount equal to or more than the volume of the chelate resin (1 time) is used.
Scandium recovery method.
前記酸性溶液は、ニッケル酸化鉱石を硫酸による浸出処理に付し、得られた浸出液に硫化剤を添加してニッケル硫化物を分離した後の溶液である、
請求項1に記載のスカンジウムの回収方法。
The acidic solution is a solution after subjecting nickel oxide ore to leaching treatment with sulfuric acid and adding a sulfiding agent to the obtained leachate to separate nickel sulfide.
The method for recovering scandium according to claim 1.
前記キレート樹脂が、イミノジ酢酸を官能基とする樹脂である、
請求項1又は2に記載のスカンジウムの回収方法。
wherein the chelate resin is a resin having iminodiacetic acid as a functional group;
The method for recovering scandium according to claim 1 or 2.
前記イオン交換処理工程は
カンジウムを吸着したキレート樹脂に0.3N未満の硫酸を接触させ、該キレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去する工程、をさらに有し、
前記キレート樹脂に吸着したスカンジウムを溶離してスカンジウム溶離液を得る工程では、アルミニウムを除去したキレート樹脂に0.3N以上3N未満の硫酸を接触させ、前記キレート樹脂に吸着したスカンジウムを溶離してスカンジウム溶離液を得、
前記クロムを除去した後のキレート樹脂を、前記スカンジウムを吸着させる工程に繰り返して使用する、
請求項1乃至3のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法。
The ion exchange treatment step includes
contacting the chelating resin that has adsorbed scandium with less than 0.3N sulfuric acid to remove aluminum that has adsorbed to the chelating resin;
In the step of eluting the scandium adsorbed on the chelate resin to obtain a scandium eluate, the chelate resin from which aluminum has been removed is brought into contact with sulfuric acid of 0.3 N or more and less than 3 N, and the scandium adsorbed on the chelate resin is eluted to obtain a scandium eluate. obtaining an eluent,
Repeatedly using the chelate resin after removing the chromium in the step of adsorbing the scandium,
The method for recovering scandium according to any one of claims 1 to 3.
少なくとも、スカンジウムとクロムとを含有する酸性溶液に対してキレート樹脂を用いたイオン交換処理を施し、スカンジウムを濃縮させた溶液を得るイオン交換処理方法であって、
前記酸性溶液をキレート樹脂に接触させることにより該酸性溶液中のスカンジウムを該キレート樹脂に吸着させる工程と、前記キレート樹脂に吸着したスカンジウムを溶離してスカンジウム溶離液を得る工程と、前記キレート樹脂に吸着したクロムを除去する工程と、を含み、
前記スカンジウムをキレート樹脂に吸着させる工程では、前記酸性溶液を前記キレート樹脂に接触させるに際し、該酸性溶液の温度を、20℃を超えて50℃以下の範囲に維持して接触させ、
前記イオン交換処理工程における前記キレート樹脂に吸着したクロムを除去する工程では、3N以上の濃度であって、前記キレート樹脂の体積と同じ(1倍)以上の量の硫酸溶液を用いる、
イオン交換処理方法。
An ion exchange treatment method for obtaining a scandium-enriched solution by subjecting an acidic solution containing at least scandium and chromium to an ion exchange treatment using a chelate resin,
contacting the acidic solution with the chelating resin to adsorb scandium in the acidic solution to the chelating resin; eluting the scandium adsorbed to the chelating resin to obtain a scandium eluate; removing adsorbed chromium ;
In the step of adsorbing scandium to the chelate resin, when the acidic solution is brought into contact with the chelate resin, the temperature of the acidic solution is maintained in the range of more than 20 ° C. and 50 ° C. or less .
In the step of removing chromium adsorbed on the chelate resin in the ion exchange treatment step, a sulfuric acid solution having a concentration of 3N or more and an amount equal to or more than the volume of the chelate resin (1 time) is used.
Ion exchange treatment method.
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