JPH01133920A - スカンジウム回収のためのイオン交換方法 - Google Patents

スカンジウム回収のためのイオン交換方法

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JPH01133920A
JPH01133920A JP63224887A JP22488788A JPH01133920A JP H01133920 A JPH01133920 A JP H01133920A JP 63224887 A JP63224887 A JP 63224887A JP 22488788 A JP22488788 A JP 22488788A JP H01133920 A JPH01133920 A JP H01133920A
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manganese
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William J Rourke
ウィリアム・ジェイ・ローク
Wen-Chao Lai
ウェンチャオ・ライ
Samuel Natansohn
サミュエル・ナタンソーン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スカンジウム回収方法に関するものであり、
特には大量の他のイオンの存在下でスカンジウムを選択
的に回収するためのイオン交換方法に関する。
免豆立且1 スカンジウムは、地球の地殻中に比較的豊富に存在しそ
して魅力的な性質を有するにもかかわらず、−船釣に使
用される元素ではない。これは部分的に、手頃な(高品
位の)源或いは金属鉱石が存在しないことによる。重要
な低品位源物質として、ウラン尾鉱やタングステン回収
プラントの廃棄スラッジ(汚泥)が挙げられる。これら
スラッジは、主に鉄及びマンガン並びに含水酸化物から
成りそして様々な水準のスカンジウム、代表的に100
〜11000ppの濃度におけるスカンジウムを含有し
ている。
こうした材料からスカンジウムの回収を試みる方法は、
廃物が化学的に極めて複雑でありそして不均質であると
いう問題と直面する。約24種類もの他の元素が多かれ
少なかれ存在する。更に、スカンジウムの水準が低いこ
とは、大量の材料の処理を必要とする。そのため、スカ
ンジウムの回収が採算のとれるものであるためには、回
収方法は簡単で且つ選択的でなければならない。理想的
には、採用される方法は、バッチ方式ではなく、連続ベ
ースで操業されねばならない。
延米弦l 幾つかの米国特許に開示されたスカンジウムを鉄その他
の金属から分離するための方法は、大規模製造に不向き
であるという欠点を有する。例えば、米国特許第3,0
13.859号は抽出をベースとする方法を開示し、こ
れは、水性相がアルキル燐酸塩との平衡が起こる前に2
.5 lb/gal硝酸マグネシウムの濃度に持ちきた
されることを必要とする。大規模製造においては、そう
した方法は、数千ガロンの溶液を処理することを必要と
するから非常に高価につく。別の弊害は、この硝酸マグ
ネシウムの廃棄あるいは回収である。
また別の方法は米国特許第2.874.039号に開示
され、これは約1000℃における炉内での塩化物の気
化によりスカンジウムの鉄その他の金属からの分離を達
成する。こうした方法は、エネルギー消費量が高くそし
て生産率が低いのみならず、連続プロセスとして操業し
得すまた環境的にも好ましからざるものであるという別
の欠点を呈する。
日が ゛しよ と る; ところで、こうした従来法に替わる有望な方法のに一つ
としてイオン交換方法が考慮し得る。イオン交換樹脂に
より溶液から金属イオンを抽出するため普及している方
法は、強拍イオン型樹脂の使用である。この技術は、大
量の過剰量の他のイオンの存在下でスカンジウムのよう
な少量のイオンの回収には役に立たない。何故なら、強
拍イオン性樹脂はすべての金属イオンを吸着し、従って
樹脂はすぐに飽和状態となりそして選択性が得られない
からである。
1986年6月9−12日オンタナオ什し\ミルトンの
マツクマスター大学で開催された第17回レアーチーリ
サーチコンフエレンスにおける発表において、酸化スカ
ンジウムの精製のための強陽イオン交換樹脂の使用が述
べられた。この応用においては、98%純度の酸化スカ
ンジウムが溶解されそして強拍イオン型の樹脂を充填し
たイオン交換カラムに通され、その際溶液中に存在する
陽イオンはすべて吸着される。スカンジウムの他のイオ
ンからの分離は、イオン交換クロマトグラフィーにより
得られる。ここでは、吸着されたイオンは異なった寸法
のイオン間に分ける試剤により溶離されそして溶出液は
12個のイオン交換カラムに繰り返し通される。これは
、数カ月でなくとも数週間を要し、そしてカラムを特殊
な高温ボックス内に置(ことを必要とする96℃の非実
用的な高温で為される。
状況下で、イオン交換法によるスカンジウム回収法が開
発されうるなら、ベストであると思われる。
元旦jと目的 本発明の目的は、弱酸性型の陽イオン交換樹脂を使用し
て溶液からスカンジウムを回収する方法を提供すること
である。
本発明の別の目的は、大量の他のイオンの存在下で微量
のスカンジウムの選択的吸着と回収のための方法を提供
することである。
本発明のまた別の目的は、室温においてそして短時間で
スカンジウム回収のための方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、連続的に操業出来、工業的実
施の容易に適合し、そして標準的な市販試薬を使用する
コスト効果のよいスカンジウム回収方法を提供すること
である。
免豆立」1 本発明者等は、原料溶液中に含まれる鉄及びマンガンの
形態のコントロール並びに特定pH条件の採用により、
イオン交換樹脂カラムを使用してのスカンジウム回収方
法の確立に成功した。
本発明の一様相に従えば、タングステン鉱石残渣からス
カンジウムを回収する方法が提供され、これは次の段階
を包含する: 段階1−鉄、マンガン及びスカンジウムを含むタングス
テン鉱石残渣中に含有されるスカンジウムを還元剤を含
有する酸溶液で溶解しそして僅かの溶解4価マンガンを
2価マンガンに変換してスカンジウム、鉄及び2価マン
ガンを含む酸溶液を形成すること。
段階2−段階1からのスカンジウム、鉄及び2価マンガ
ンを含む酸溶液中に存在する僅かの3価鉄を鉄還元剤の
添加により2価の鉄に変換してスカンジウム、2価鉄及
び2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を形成
すること。
段階3−段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を約1.9〜2
.1のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び2価
マンガンを含むpH調整溶液を形成すること。
段階4−段階3からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
ンガンを含むpH調整溶液に含まれるスカンジウムを、
該スカンジウム、2価鉄及び2価マンガンを含むpH調
整溶液から該pH調整溶液を水素形態にありそしてイミ
ノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂と接触すること
により回収して、スカンジウムを吸収したイオン交換樹
脂を形成すること。
段階5−段階4からのスカンジウムを吸収したイオン交
換樹脂を稀酸で洗浄してイオン交換樹脂に吸収された僅
かの卑金属および希土類金属を吸収されたスカンジウム
を取り除くことなく除去すること。
段階6−イオン交換樹脂に吸収されたスカンジウムをキ
レート剤を含む溶液でイオン交換樹脂から溶離して、ス
カンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液を形成するこ
と。
段階7−スカンジウムを含む溶離溶液から沈殿剤を添加
することによりスカンジウムを沈殿せしめて、溶離液中
に沈殿スカンジウム化合物を形成すること。
段階8−沈殿スカンジウム化合物を溶離溶液から分離す
ること。
本発明のまた別の様相に従えば、スカンジウム、鉄及び
マンガンを含む水溶液からスカンジウムを回収する方法
が開示され、これは次の段階を包含する: 段階1−スカンジウム、鉄及びマンガンを含む水溶液に
酸及び還元剤を添加しそして僅かの4価マンガンを2価
マンガンに変換して、スカンジウム、鉄及び2価マンガ
ンを含む酸溶液を形成すること。
段階2−段階lからのスカンジウム、鉄及び2価マンガ
ンを含む酸溶液中に存在する僅かの3価鉄を鉄還元剤の
添加により2価の鉄に変換してスカンジウム、2価鉄及
び2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を形成
すること。
段階3−段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を約1.9〜2
.1のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び2価
マンガンを含むpH調整溶液を形成すること。
段階4−段階3からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
ンガンを含むpH調整溶液に含まれるスカンジウムを、
該スカンジウム、2価鉄及び2価マンガンを含むpH調
整溶液から該pH調整溶液を水素形態にありそしてイミ
ノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂と接触すること
により回収し、スカンジウムを吸収したイオン交換樹脂
を形成すること。
段階5−段階4からのスカンジウムを吸収したイオン交
換樹脂を稀酸で洗浄してイオン交換樹脂に吸収された僅
かの卑金属および希土類金属を吸収されたスカンジウム
を取り除(ことなく除去すること。
段階6−イオン交換樹脂に吸収されたスカンジウムをキ
レート剤を含む溶液でイオン交換樹脂から溶離して、ス
カンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液を形成するこ
と。
段階7−スカンジウムを含む溶離溶液から沈殿剤を添加
することによりスカンジウムを沈殿せしめて、溶離液中
に沈殿スカンジウム化合物を形成すること。
段階8−沈殿スカンジウム化合物を溶離溶液から分離す
ること。
本発明の更にまた別の様相に従えば、スカンジウム、鉄
及びマンガンを含む水溶液からスカンジウムを回収する
方法が開示され、これは次の段階を包含する: 段階1−スカンジウム、鉄及びマンガンを含む水溶液に
酸及び還元剤を添加しそして僅かの4価マンガンを2価
マンガンに変換して、スカンジウム、鉄及び2価マンガ
ンを含む酸溶液を形成すること。
段階2−段階1からのスカンジウム、鉄及び2価マンガ
ンを含む酸溶液中に存在する僅かの3価鉄を鉄還元剤の
添加により2価の鉄に変換してスカンジウム、2価鉄及
び2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を形成
すること。
段階3−段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を約1.9〜2
.1のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び2価
マンガンを含むpH調整溶液を形成すること。
段階4−段階3からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
ンガンを含むpH調整溶液に含まれるスカンジウムを、
該スカンジウム、2価鉄及び2価マンガンを含むpH調
整溶液から該pH調整溶液を水素形態にありそしてイミ
ノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂と接触すること
により回収して、スカンジウムを吸収したイオン交換樹
脂を形成すること。
段階5−段階4からのスカンジウムを吸収したイオン交
換樹脂を稀酸で洗浄してイオン交換樹脂に吸収された僅
かの卑金属および希土類金属を吸収されたスカンジウム
を取り除くことなく除去すること。
段階6−イオン交換樹脂に吸収されたスカンジウムをキ
レート剤を含む溶液でイオン交換樹脂から溶離して、ス
カンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液を形成するこ
と。
段階7−スカンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液か
ら該溶離溶液を水素形態にある強陽イオン交換樹脂と接
触することによりスカンジウムを回収して、スカンジウ
ムを吸収した強陽イオン交換樹脂を形成すること。
段階8−段階7からの強拍イオン交換樹脂に吸収された
スカンジウムを強酸で溶離して、スカンジウムを含む第
2酸溶液を形成すること。
段階9−スカンジウムを含む第2酸溶液に沈殿剤を添加
することにより該第2酸溶液からスカンジウムを沈殿せ
しめて、第2酸溶液中に沈殿スカンジウム化合物を形成
すること。
段階10−沈殿スカンジウム化合物を第2酸溶液から分
離すること。
I艶立且盗■且1 本発明は、低水準の或いは二次的な源から有価金属の回
収という問題に対処するものである。特には、本発明は
、ウォルフラマイト(鉄マンガン重石)鉱石処理廃棄物
中に存在するような、鉄、マンガン及び他の含水酸化物
マトリックスから溶解とイオン交換によりスカンジウム
を回収する方法に関係する。
本方法は、イオン交換法であり、並設された2基以上の
イオン交換塔が供給流れを処理し得るから、エンジニア
リングの観点から魅力的な単位操作である。提唱された
工程での選択性によって、イオン交換段階前での溶液へ
の試薬の添加は最小限となる。
本方法はまた、室温で操業するよう設計されており、こ
れは本方法を便宜で且つコスト節減効果の高いものとす
る。
ここでは、タングステン処理プラントのつオルフラマイ
ト廃棄スラッジからのスカンジウムの回収を例にとって
説明する。但し、スカンジウム源はこれに限定されるも
のではない。
こうしたスラッジは多くの金属の酸化物或いは含水酸化
物から構成され、中でも鉄及びマンガンのそれらが量的
に最も多いものであり、そしてまた100〜1000p
p+n範囲の濃度においてスカンジウムを含有している
。こうしたスラッジの代表的組成をその金属含有量に関
して以下に提示する。
表エ ウォルフラマイト鉱石スラッジの組成 (重量%) Fe      22 Mn      20 W4,3 SL       3.2 S n       0.96 Na       O,84 Ca       O,75 Sc       0.05 多くの他の金属も、0.5重量%以下の量で存在する。
ウォルフラマイト処理廃物から微量のスカンジウムを分
離回収するためには、選択的な抽出技術に適応するよう
それを可溶形態に持ちきたすことが必要である。周囲マ
トリックスの実質部分はプロセスにおいて溶解される。
爾後のスカンジウム回収に必須の、溶解を支配する基準
は次の通りである: 1、マトリックス溶解を最小限にしつつスカンジウム溶
解量を最大限化する。マトリックス溶解はスカンジウム
回収において異種イオン濃度を可及的に最小限とし、そ
の妨害を最小限とすることが必要である。また別の考慮
事項は、標準的な廉価な試薬を使用しそして周囲温度及
び圧力のような穏やかな反応条件を使用することである
。実施において、スカンジウムの90〜95%を溶解状
態に持ちきたすには、マトリックスの約70%を溶解す
ることが必要である。これは、マトリックス中に存在す
るマンガンの実質上すべてと鉄の約半分を溶解する。
2、この材料の場合のように、系内に4価マンガンが存
在すると、マンガンを本目的に最も有効で且つ最も廉価
な試薬である鉱酸に可溶とするように2価の形態に還元
することが必要である。この目的のために最も有効であ
ることが見出された還元剤は、ヒドラジン、過酸化水素
、ヒドロキシルアミン、修酸、塩酸、ホルムアルデヒド
等であるが、他の還元剤も等しく適当である。
3、溶液中に3価の鉄が存在しないことを保証すること
が必要である。これは、Fe3+とSc”の化学的反応
性における類似性が化学的手段によってのこれら2つの
金属の分離を非常に困難ならしめるからである。2価の
鉄の化学的挙動はスカンジウムとは多量の過剰の2価鉄
からでさえスカンジウムの完全にして有効な化学的分離
を可能とするに充分異なるから、Fe3゛を排除する有
効な方法はそれをFe”に還元することである。これは
次の式に従って元素鉄を用いて好都合になすことができ
る: Fe’ +2Fe”→3Fe2″″(式1)別様には、
3価鉄の大半はゲータイト、−FeOOHの沈殿により
工程流れから除去しえ、これは2を越えるpnにおいて
有効である。
4、最適のスカンジウム選択性と回収率を実現するため
には、抽出中プロセス流れのpHを1.9〜2.1、好
ましくは2.0の範囲に維持することが必要である。こ
れより低いpH値においては、スカンジウムはカラムに
有効に保持されず、他方もっと高いpHにおいては他の
種イオンもカラムに保持されてスカンジウムに対するイ
オン交換樹脂の選択性に悪影響を与える。
注:本方法は、スカンジウムが他の酸可溶性物質の存在
下で見出される任意の系からのスカンジウムの分離回収
に応用し得る。上記2及び3項で論議された考察は、論
議下の材料の場合のように、Mn4+或いはFe3+が
それぞれ系中に存在する場合に限って、有効なだけであ
る。
ウォルフラマイト鉱石残渣のサンプルが、溶液中にスカ
ンジウムの90〜95%を持ちきたすように適宜の還元
剤、例えばヒドラジン水和物の存在下で硫酸のような希
釈鉱酸で処理される。他の種酸も有効であり、時として
は好ましいこともある。生成スラリを濾過して、スカン
ジウム、実質上すべてのマンガン及び約半分の鉄含有分
を含有するン戸液を得る。残渣は、タングステン、鉄の
残り、及び他の酸不溶性物質を含有するが、スカンジウ
ムは殆ど含有しない。2戸液中に存在する僅かのFe’
+は細分された金属鉄粉末に還元される。
Fe”ゝが存在しないことは、チオシアン酸カリウム溶
液を使用しての高感度比色斑点試験により確認される。
スカンジウム含有溶液のpHは2.0の値に調整されそ
して溶液はイミノジ酢酸官能基を有する樹脂から作製さ
れたイオン交換カラムに通される。この型式の樹脂の製
造業者は多数存在するが、本発明プロセスにおいて使用
される一つはRohm andHaas Co、により
製造されるAmberlitaIRC−718である。
付言すると、この販売カタログがIRC−718樹脂を
[遷移金属を除去するのに有効」として、本方法の求め
るところと完全に反対のことを示しているのは興味深い
ことである。本発明の目的は、カラムにスカンジウムを
選択的に保持し同時にマンガンや鉄のような多量の過剰
遷移金属をカラムに非吸着状態に流し通すことである。
これは、スカンジウムイオンとマンガン並びに鉄イオン
との間に化学的挙動の微妙なる差を注意深くそして巧み
に利用することによって即ち適正なpH操作範囲を選択
しそして溶液中にFe3+が存在しないことを保証する
ことにより、以下の実施例で実証するように全(予想外
に成功裡に実現された。 ナトリウム形態で販売されて
いるイオン交換樹脂は、カラムを通して希硫酸を通すこ
とにより水素形態に変換される。その後、スカンジウム
含有溶液は約0.03床容積(BV)/分=1.8BV
/時間の流量でカラムを通して流される。5BV/時間
までの流量が等しく有効である。スカンジウムは実質上
定量的に、99.5%を越えてイオン交換樹脂に吸着さ
れる。他方、マンガン及び鉄は100〜200倍過剰に
存在するにも拘らず、保持されない。これは、カラム供
給溶液とカラム流出液のサンプルをこれら3種の金属に
ついて分析することにより確認さ、れな。カラム流出液
中のマンガン及び鉄の濃度はカラムに流入する溶液のそ
れと実質上同じである(直流プラズマ原子発光分光測定
、DCP分析技術の誤差範囲内)。これら結果は、樹脂
から異種金属不純物を除去するのに使用した酸を分析す
ることによって確認された。この溶離液にはマンガンは
全く見出されずそして極く微量の鉄が見出されただけで
あった。他方、カラムへのスカンジウムの定量的な残留
保持は、樹脂のイオン交換容量に近くなるまでカラム流
出液中にスカンジウムが実質存在しないことにより証明
された。
スカンジウムの回収を最大限にするために、カラムを通
しての供給溶液の流れは、認め得る量のスカンジウムが
カラム流出液中に出現し始めるとき、代表的にスカンジ
ウム保持効率が90%にまで減少するとき中断される。
その後、カラムは希酸で洗浄されて、弱く収着した物質
並びに不純物及び樹脂間隙に収蔵された供給溶液の残物
を除去する。その後、スカンジウムは例えばジグリコー
ル酸希釈水溶液によりイオン交換樹脂から定量的に溶離
される。ジグリコール酸は樹脂のイミノジ酢酸配位子よ
りもスカンジウム錯化に対して一層高い安定定数を有し
また溶離液の特定pHにおいてトリウムのような類似的
な化学反応性の他の種吸着イオンより高い安定定数を有
するキレート剤である。斯くして、スカンジウムが優先
的に且つ完全に溶離される。本方法において、高純度化
は、カラム上に保持される他の不純物がスカンジウムと
共に溶離されないからもたらされる。同じ原理に基づい
て、カルボン酸、ヒドロキシ酸、EDTA等がイオン交
換樹脂からのスカンジウムの優先溶離に等しく有効であ
る。
スカンジウムは溶離液からpHを7より高くしての水酸
化アンモニウムの添加とその結果としての水酸化スカン
ジウムの沈殿により直接回収されつる。沈殿物は2戸遇
され、洗浄されそして仮焼されてそれを酸化物に分解す
る。
一層高純度の生成物を与えるまた別の方策は、スカンジ
ウムを修酸塩として沈殿させることである。この方法は
、水酸化物としてはスカンジウムと共に共沈する金属の
多くが修酸塩としては沈殿しないから、−層高純度の生
成物をもたらす。しかしなから、スカンジウムの修酸塩
としての直接沈殿はジグリコール酸溶離液中では阻止さ
れる。
これは、スカンジウムがジグリコレート配位子と錯化し
ているからである。従って、スカンジウムをこの溶液か
ら分離することが必要であり、これは、水素形態の強陽
イオン性イオン交換樹脂から成るカラムに溶液を通すこ
とにより容易に為し得る。そうした樹脂の例は、Roh
m and Haas Company製Amberl
ite IR−118である。この型式の他の種樹脂も
同じく有用である。スカンジウム含有ジグリコール酸溶
液がカラムに通されるに際して、スカンジウムはイオン
交換樹脂に定量的に吸着されそして交換されたH4イオ
ンがジグリコレートアニオンにプロトンを有効に付加し
、以ってカラム流出液は再生ジグリコール酸溶液となる
。これはスカンジウム含有抽出カラムを溶離するのに再
使用されうる。実験の結果、ジグリコール酸の再循環使
用能力が確認され、プロセスのコスト節減効果、試薬の
最小限の使用並びに閉ループでの操業性が確立された。
強陽イオン性イオン交換樹脂に保持されたスカンジウム
は、例えば6NのHCIのような強酸を使用して定量的
に溶離される。その後、スカンジウムは飽和修酸の添加
により沈殿せしめられる。沈殿物は、濾過され、洗浄さ
れそして昇温下で仮焼することにより高純度5caOi
に変換される。イオン交換樹脂は溶離段階中6NHC1
で再生されそしてこのサイクルにおいて低下のない容量
において繰返し使用されうる。
プロセス流れからのスカンジウムの選択的保持に使用さ
れたAmberlite IRC−718イオン交換樹
脂もまたスカンジウムの溶離に続いて再生される。
カラムは先ず、樹脂に残留している金属を除去するため
に希酸溶液で洗浄され、次いで高pHで可溶のイオンを
洗い除(ためアルカリ性溶液で処理されそして最後に遷
移金属及びその他の金属の強く保持されている残留分を
除去するために強酸溶液と平衡化される。こうして処理
されたカラムは多くのサイクルにおいて使用されつる。
その抽出効率は、新しい樹脂から成るものと同等である
以下、実施例によって本発明の実施効果を実証する。但
し、これら例は単に例示的なものであって、本発明を限
定するものではない。
例」2 ウォルフラマイト鉱石残渣の500gサンプルを0.6
25N硫酸中に75m1永和ヒドラジンを含んで成る還
元性の酸1042で処理した。室温で一晩熟成後、スラ
リを濾過しそして151.2gの残渣と912の2戸液
を得た。残渣を6NのHCIに溶解しそして残渣中に残
存している総計含量56.8mgに対応して残渣単位g
当たり0.376mg含有することが見出された。3戸
液を分析すると、28,8ppm即ちg当たり28.8
 Bのスカンジウムを含有していた。2戸2夜中のスカ
ンジウムの総量は259゜2mgであるからウオルフラ
マイト鉱石残渣中に存在したスカンジウムの82%がこ
の処理によって溶解状態に持ちきたされたことになる。
炉液の分析から、4980±75ppmの鉄及び800
0±175 ppmのマンガンも含まれていることがわ
かった。従って、溶液中の鉄対スカンジウムの比率は1
73:1でありそしてマンガン対スカンジウムの比率は
278:1であり、これから鉄及びマンガンはスカンジ
ウムに比べて過剰に大量に存在していることがわかる。
この溶液中の第2鉄イオンは、比色チオシアン酸塩斑点
試験により測定したものとしてそれを第1鉄状態に還元
するのに1g未満の鉄粉末しか要しなかった事実により
示されるように最小限量であった。溶液のpHを2.0
の値に調整した後、供給溶液をAmberliteIR
C−718のイオン交換カラムに通してスカンジウムを
抽出した。このイオン交換樹脂はイミノジ酢酸官能基を
有した。これは、新しいとき、希酸で洗うことによって
水素形態に変換されることを必要とする。この例におい
ては、樹脂はその7番目のサイクルにおいて使用され従
って酸処理は必要でなかった、何となれば、抽出サイク
ル間の溶離及び再生段階が酸の使用と係るからである。
イオン交換カラムの床容積(BV)は7.8cm2の断
面積でもって130cm”であった。供給溶液を3.6
ml/分即ち0.028BV/分の流量で流した。カラ
ム流出液を一定容積毎に何回かに分けて収集しそして各
回収分においてスカンジウム含有量を測定して供給溶液
からのスカンジウム抽出効率を測定した。結果を表II
にまとめた。Sc保持効率は28.8 ppmの供給液
中のSc濃度の基づ(。
表II イオン交換カラムにおけるSc保持効率流出 回収  
累積供給容積 回収分 Sc保持液回 容積     
    Sc濃度 効率酸分 (ml)   (ml)
  (BV)  (ppm)   (%)N。
1  1000  1000  7.7  0  10
02  3100  4100 31.5  0.22
 99.23  1000  5100 39.2  
0.8g  96.94  50  5150 39.
6  1.5g  94.55  50  5200 
40.0  1.61 94.46  50  525
0 40.4  1.66 94.27  50  5
300 40.8  1.82 93.78  50 
 5350 41.2  2.02 93.09  5
0  5400 41.5  2.15 92.510
 50  5450 41.9  2.29 92.0
11  50  5500 42.3  2.43 9
1.612 1000  6500 50.0  4.
83 83.213  too   6600 50.
8  7.23 74.914 100  6700 
51.5  7.94 72.415 100  68
00 52.3  8.39 70.9データは、42
BV(約5500ml)の供給溶液がカラムに通される
までは90%を越えるスカンジウム保持効率が維持され
ることを示している。
6800m1の溶液が処理された後保持効率が急速に減
少していったので操作を停止した。カラムに保持された
スカンジウムの計算量は、95.1%全体スカンジウム
保持効率を示す195.8mg可能最大値から186.
3mgであった。
この工程におけるスカンジウムに対するこのイオン交換
樹脂の選択性は表IIIのデータにより示される。表I
IIは、カラム供給液及び流出液中の鉄、マンガン及び
スカンジウムの濃度を与える。
回収分No3がこれらデータに対して選択された。
これは、この時点で、全体容積の約3/4がからむに通
され、このサンプルがプロセスを代表するものとして極
めて適切だかである。
表III カラム供給液及び流出液中の鉄、マンガン及びスカンジ
ウムの濃度(回収分No 3 、 pl)m)Fe  
 Mn    Sc カラム供給液 4890±75 8000±175 2
8.8カラム流出液 4800±1107800±14
6  0.88これらデータは、測定誤差の範囲内で、
鉄及びマンガンの濃度はカラム供給液及び流出液両方で
同じであり、従ってイオン交換カラムでのこれら金属の
残留保持はないことを示す。更に、供給液中のこれら金
属の過剰量の存在にもかかわらず、スカンジウムは選択
的に且つ実質定量的に保持され、これは本発明の優れた
選択性を実証する。
抽出段階の完了後、供給液の残液を除去するべ(、カラ
ムを約1.9〜2.1、好ましくは約2.0のpHを有
する希硫酸溶液1200m1で洗浄した。
次に、カラムを1400m1(IOBV)の0.05M
ジグリコール酸で3.6ml/分の流量において溶離し
た。この溶離液に見出されたスカンジウムの合計量は1
87.1mgであり、これは溶離が測定誤差の範囲内で
定量的であることを示す。
スカンジウム含有ジグリコール酸溶液を2.6m1Z分
の流量で水素形態の強拍イオン性イオン交換樹脂即ちA
mberliteIR−118から成るカラムに通した
。このプロセスでは、スカンジウムのすべてがカラム流
出液中でのスカンジウムの不存在(0,05ppm未満
)により示されるように樹脂床に保持されていた。ジグ
リコール酸はカラム通過に際してプロトンを付与されそ
のSc”をH0イオンと交換し、次の溶離に使用出来る
状態となった。
スカンジウム保持樹脂床はその後、100m1の脱イオ
ン水で洗浄されそして後2.7ml/分の流量における
6NのIClC160Oで溶離された。この溶離液にお
いて見出されたスカンジウムの総量は187.5ngで
あり、ジグリコール酸溶離液中に見された量と同等であ
った(測定誤差の範囲内において)。これは、強拍イオ
ン性イオン交換樹脂によるジグリコール酸からのスカン
ジウムのストリッピングが6NのHCIによる樹脂床か
らのスカンジウムの溶離におけると同様に定量的である
ことを示す。
スカンジウム含有溶液のpHをNH,OHの滴下により
増大しそして後修酸飽和溶液を滴下により添加して修酸
スカンジウムを沈殿せしめた。熟成後、沈殿物を濾過し
、洗浄しそして2戸液をスカンジウムに対して分析した
。炉液似見出されたスカンジウムの総量は、1.7 m
gであり、これは99%を上回る沈殿効率を示す。その
後、修酸スカンジウム沈殿物を白金坩堝において一定重
量までオレンジ色加熱において加熱することにより酸化
物に変換した。生成5cans生成物の重量は溶液のス
カンジウム含有量からの予知と極めて一致した。斯(し
て、291.1 mgの5cansが、本例において沈
殿前の溶液中に見出さたれ量から計算された2 87.
6mgより幾分高く、但し測定誤差内で回収された。
生成5cansの純度は、約95%であった。生成5C
Jzに見出された純度を表IVに掲げた。
検出され他の不純物すべての合計は、0.62重量%で
あり、いずれもo、1重量%を超えることはなかった。
最初の出発物質(表■)の、22及び20重量%をそれ
ぞれ構成した鉄及び満願が回収5cans (7) 0
1077及び0.044重量%しか存在しないことは特
筆すべきである。
表IV 生成5cansの不純物重量% Ce    1.4 Th    1.O Pb    O,85 Nd    0.53 L a    0.27 P r    0.17 Gd    O,16 Ca    O,16 Fe    O,077 M n    0.044 残りの不純物 0.62 本発明の条件の下で、スカンジウム回収プロセスは最初
の抽出カラムに保持されたスカンジウムの99%が酸化
物の形で回収される点で極めて効率的である。カラム溶
離段階は、強拍イオン性樹脂へのスカンジウムの保持と
そこからのスカンジウムの溶離と同じく100%効率的
である。修酸塩沈殿は99%効率的である。供給溶液中
に存在するスカンジウムの総回収率は抽出実験を停止し
た時点のみによって決定される。本例において、カラム
を通しての流れはスカンジウムの95%がカラムに保持
された時点において停止され、従って94%の総スカン
ジウム回収率を実現しただけであったが、抽出がもっと
早く停止されたなら、相応的に高い総スカンジウム回収
率が実現しえたはずである。
肛 ウォルフラマイト鉱石残渣への還元材、この場合ヒドラ
ジン水和物の量の影響がここでは示される。
6つの19gサンプルを各々225m1の0.75N硫
酸でスラリ化しそしてヒドラジン水和物を各サンプルに
次第に増量しなから添加した。20%NJJaO溶液を
使用した。溶解反応を室温で時折撹拌を行なって24時
時間待せしめた。反応期間の終りにおいて、反応スラリ
を反応の完全を期すために60℃に短時間加熱しそして
後ン濾過した。
未溶解分を乾燥し計量して溶解物質量を求めた。
データを表■にまとめて示す。
表V ウォルフラマイト鉱石残渣の溶解 反応 添加ヒドラジン 未溶解物 溶解鉱石No   
ml    モル  質重量g 残テn %1  2.
0  0.0082   6.43  35.72  
4.0  0.0165   5.96  40.43
  6.0  0.0247   5.53  44.
74  8.0  0.0330   4.98  5
0.25 10.0  0.0412   4.43 
 55.76 12.0  0.0495   4゜4
1  55.9データは、溶解は0.0412モルのヒ
ドラジン添加後実質上完全となることを示す。炉液及び
未溶解分における鉄、マンガン及びスカンジウムは共に
6NのHCIに溶解することによって測定された。結果
を表VIに示す。
表VI ウォルフラマイト鉱石残渣成分の溶解 反応No、      1   2   3溶解Fe(
mg)    829   842   713未溶解
Fe(mg)  1,373  1,342  1.4
63合計Fe(mg)   2,202  2.184
  2.149溶解%Fe     37.6  38
.3   33.2溶解Mn(mg)    888 
 1,154  1.483未溶解Mn(mg)  1
,181   878   80808合計(mg) 
  2,069  2,032  2,291溶解%M
n     42.9  56.8  64.7溶解S
c(mg)   5.657  7.358  8.7
75未溶解Sc(mg)  5.874  4.473
  2.653合計Sc(mg)   11.549 
12.011 11.428溶解%Sc     49
.1  62.8  76.7表VI(続き) 反応No、    4    5 溶解Fe (mg)    775   967未溶解
Fe(mg)  1,422  1.219合計Fe(
mg)   2,197  2.186溶解%Fe  
   35.3  44.2溶解Mn(mg)   2
.00g   1,992未溶解Mn(mg)   1
73   92合計Mn(mg)   2.181  
2,084溶解%Mn     92.1  95.6
溶解Sc(mg)   11.300 11.250未
溶解Sc(mg)  0.242  0.149合計S
c(mg)   11.541 11.399溶解%S
c     97.9  98.7データは、これら実
験条件の下でスカンジウムの98%及びマンガン分の9
5%を溶解し、同時に鉄含有分の半分未満を溶解するこ
とが可能であることを示す。従って、有用成分は優先的
に溶解され、そこからこれらを有効に回収出来、鉄の大
半を未溶解状態に保持しつる。
匠ll1 100gのウォルフラマイト鉱石残渣を200m1の0
.75 Nの硫酸にヒドラジン水和物H2NNH,・H
a016mlを添加して成る試薬で処理した。鉱石をこ
の溶液で室温において24時間熟成してスカンジウムを
溶解せしめた。スラリか加熱されるなら、もっと短い熟
成時間が可能である。スラリを濾過して不溶性残渣を分
離した。2戸液を分析すると次の表VIIの成分を含有
していた。
表VII 合計Fe:   4780ppm Fe”:   1490ppm Mn:   8600ppm Sc:    35.3ppm この溶液のpHは2,03であり、本発明のイオン交換
樹脂によるスカンジウムの選択的抽出に適切な範囲であ
った。
1.5gの細分した鉄粉末をこの溶液に添加して式1に
示された反応に従って3価の鉄を2価の鉄に還元した。
これが有効に達成しえたことは、Fe3+に対する比色
斑点試験により確認した。溶液を濾過して未溶解鉄粉末
粒子を除去しそしてイオン交換カラムに流した。この溶
液の合計鉄濃度は5530 ppmまで上昇したけれど
も、スカンジウムの定量的保持には悪影響はなかった。
この鉱石溶解技術は合計鉄の1/3しか処理を必要とす
る好ましからざる3価の状態で存在せず、そして溶液の
pHがスカンジウム抽出に最適の値を有し従ってpH調
整が不要であるという利点を有する。
九■ 100gのウォルフラマイト鉱石残渣を0.75N硫酸
2000m1にヒドラジン水和物を16m1添加した溶
液と反応せしめた。スカンジウムを溶解するべく室温で
24時間熟成後、スラリのpuを3の値に調整しそして
スラリを90℃で約3時間加熱した。これはゲータイト
、Fe00Hとして3価の鉄の沈殿をもたらし、従って
プロセス流れの所望されざるF e 3+″を還元せし
めた。この処理の後、スラリを清通しそして溶液を分析
すると次の主成分を含有していることがわかった: 表VIII 合計Fe:   4930ppm Fe”:    100100 pp:   8450ppm Sc:     50ppm データは、ゲータイトの沈殿が合計鉄含有量の僅か2%
のみが3価の状態にある点で非常に有効であることを示
す。これは、鉄を2価の状態に完全に還元し、溶液をス
カンジウム抽出に適したものとするのに僅か0.1gの
鉄粉末を添加するという僅かの修正しか必要としない。
ゲータイト沈殿は、もちろん、元のスラリの2濾過後に
も為し得るが、本例は、2つの濾過過程を一つのプロセ
ス段階に統合したので、その方法の有効性とその効率を
併せて実証するものである。
100gのウォルフラマイト鉱石残渣サンプルを0.8
NのH,S04中に1.2容積%過酸化水素を添加して
成る溶液2500m1と反応せしめた。この溶液は、I
NのHzSO−2000mlに500m1の6容積%l
(,0□溶液を混合することによって調製した。スラリ
を濾過しそして1.30のpHを有する炉液は次の組成
を有した: 表IX 合計Fe :   3080ppm Fe”:   2800ppm Mn:   5640ppm Sc:     14ppm この溶液において、実質上すべての鉄は3価の状態にあ
りそしてそれを2価の状態に還元するのに3.6gの微
細な鉄粉末を必要とした。4520ppmまでの鉄喉の
上昇にもかかわらず、この溶液からのスカンジウム抽出
は例工に示したように定量的に進行した。
肛 100gのウォルフラマイト鉱石残渣のサンプルを0.
5NのH,SO,に0.06 Mヒドロキシルアミン、
NH,OHを溶解して成る試薬2500m1と反応せし
めた。このスラリからの3戸液は7070 ppmマン
ガン、20.1 ppmスカンジウム及び3570pp
m鉄を含有した。鉄の大半は望ましいFe”状態であっ
た。この溶液からのスカンジウム分は、微量のFe”が
すべてFe”+に還元されるならイオン交換カラムによ
り有効に回収・されつる。
伝ヱU− ウォルフラマイト鉱石残渣を溶解する別の技術は、硫酸
の代わりに塩酸をヒドラジンと組み合わせて使用するこ
とである。塩酸溶液は、それが硫酸溶液を使用した場合
にしばしば遭遇するパイプや導管内の好ましからざるス
ケール累積を生じないから化学処理プロセスにおいては
好まれることが多い。H2SO,の替わりに0.75 
HCIを使用したことを除いて例IIIで記載したのと
同様の調製を為した。100gのウォルフラマイト鉱石
残渣のサンプルを16m1ヒト゛ラジン水和物を含有す
る0、75 Nc)HC:12000mlで処理した。
この処理は生成溶液の分析により示されるように有効で
あった・ 表X 合計Fe :   5000ppm Fe”:  1010ppm Mn:  7980ppm Sc:   27.Oppm pH:   1.27 この溶液は、F e ”″のF e ”への還元と2.
0の値へのph調整後、スカンジウム抽出カラムへの供
給液として適当であった。
注:上記例似記載した溶解技術により得られた溶液の分
析は金属含有量における変動を示した。
これは特定の方法の効率の目安ではなくて、むしろ、廃
物であり非常に不均質であるウォルフラマイト鉱石残渣
の様々の部分の金属濃度の実際の変動を表わす。
鮭■旦 塩酸自体Mn”のMn”への還元のための良好な還元剤
でありそして多(の金属酸化物を容易に溶解する。従っ
て、塩酸はウォルフラマイト鉱石残渣中の金属分を溶解
するのに使用されうる。これは、100gの鉱石残渣を
1500ml(7)6N塩酸中で数時間70〜80℃に
おいて加熱するときに確認された。このスラリの炉液を
分析すると次の金属成分を含んでいた。
表XI 合計Fe:  17800ppm Mn:  14600ppm Sc:    52.9ppm これらデータは溶解の完全性を示す。しかし、この技術
の欠点は、Mn”還元プロセスにおいて次の式により塩
素が発生することである:MnO* + 41” + 
4C1−→Mn”+ 2C1−+ C1g+2H20(
式2) 有用な副産物としての塩素の収集及び回収のための技術
は工業的に確立されているが、系内にこのガスの存在は
処理システム及び設備に特別な安全及び環境上の制約を
課す。
鯉■ イオン交換カラムから溶離したスカンジウム分を含有す
るジグリコール酸溶液を水酸化物で処理して金属水酸化
物を沈殿せしめた。この沈殿物を濾過し、洗浄しそして
燃焼して酸化物とした。スパーク光源質量分析法による
この生成物の分析結果は次の不純物の存在を示した: 表XII  (重量%) SL    3.7% Fe    0175% Th    O,71% M n    0.39% V     O,28% P     O,23% Pb    O,23% T i    0.13% 他の不純物すべての合計は0.23重量%でありそして
それらのうち0.1重量%を越えるものは存在しなかっ
た。この簡単な方法により得られたスカンジウム生成物
の純度は93%を越えた。
し 供給溶液から選択的にスカンジウムを抽出するのに使用
されたイミノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂から
スカンジウムを溶離した後、カラムを次の処理により再
生した: 1、カラムを約I l2(7) (7,7B V) I
 NH2SO,テ洗浄して樹脂に保持されている金属を
溶離した。
3、6 ml/分の流量が特に好都合であることが見出
されたが、ほかの流量でも等しく有効である。
2、樹脂上に保持された珪酸塩残留物がカラムを約12
(7,7BV)のINのNaOHで処理することにより
除去された。これもまた、特に好ましい値として3.6
 ml/分の流量で為されたが、必須ではない。
3、クロムのような強く保持されている微量の多価金属
を除去するために、カラムを6NのHCIで処理した。
洗浄によりすべてのNaOHを除去した後で、樹脂床を
6NのHCIで完全にリンスしそして後カラムにこの酸
溶液を充填しそして一晩放置した、その後、カラムを排
液すると、流出液は顕著に緑色でありそして分析すると
主成分としてクロムを含有することが判明した。カラム
を追加2〜3BVの酸で洗いそして水で充分にリンスし
た。
酸処理は樹脂をその水素形態に回復しそしてカラムは次
の抽出サイクルにいつでも使用し得る状態となった。
反復使用におけるイオン交換樹脂の有効性を表XIII
におけるデータにより確認した。これは、カラム操作の
第5.6及び7サイクルにおいてカラムを通して流され
た供給流れの容積の関数としてカラムのスカンジウム保
持効率を与えるものである。供給流れのスカンジウム濃
度は同等ではなかった。従って、カラムの飽和は操業の
異なった時点で起こった。
表XIII 累積供給    スカンジウム保持効率流れ容積   
サイクル サイクル サイクル(ml)      5
    6    71000    99.8   
−    −3100     −   99.7  
 −3500    99.8   −    −41
00    99.8  99.3  99.2530
0     −   99.5  93.7約40BV
の供給溶液をイオン交換カラムに流す間99%を越える
スカンジウム保持効率が実質上定量的に維持されそして
もっと多くの溶液が処理されるに際しても高い保持効率
が得られた。
本発明を好ましい幾つかの具体例に基づいて説明したが
、本発明の範囲内で多くの変更を為しうることを銘記さ
れたい。
l豆五力1 工業的に操業上のメリットが大きいイオン交換法を用い
て高い選択性と回収率の下でスカンジウムを回収するこ
とに斯界で初めて成功した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)タングステン鉱石残渣からスカンジウムを回収する
    方法であって、 段階1−鉄、マンガン及びスカンジウムを含むタングス
    テン鉱石残渣中に含有されるスカンジウムを還元剤を含
    有する酸溶液で溶解しそして僅かの溶解4価マンガンを
    2価マンガンに変換してスカンジウム、鉄及び2価マン
    ガンを含む酸溶液を形成すること、 段階2−段階1からのスカンジウム、鉄及び2価マンガ
    ンを含む酸溶液中に存在する僅かの3価鉄を鉄還元剤の
    添加により2価の鉄に変換してスカンジウム、2価鉄及
    び2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を形成
    すること、 段階3−段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を約1.9〜2
    .1のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び2価
    マンガンを含むpH調整溶液を形成すること、 段階4−段階3からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含むpH調整溶液に含まれるスカンジウムを、
    該スカンジウム、2価鉄及び2価マンガンを含むpH調
    整溶液から該pH調整溶液を水素形態にありそしてイミ
    ノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂と接触すること
    により回収して、スカンジウムを吸収したイオン交換樹
    脂を形成すること、 段階5−段階4からのスカンジウムを吸収したイオン交
    換樹脂を稀酸で洗浄して、吸収されたスカンジウムを取
    り除くことなく、イオン交換樹脂に吸収された僅かの卑
    金属および希土類金属を除去すること、 段階6−イオン交換樹脂に吸収されたスカンジウムをキ
    レート剤を含む溶液でイオン交換樹脂から溶離して、ス
    カンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液を形成するこ
    と、 段階7−スカンジウムを含む溶離溶液から沈殿剤を添加
    することによりスカンジウムを沈殿せしめて、溶離液中
    に沈殿スカンジウム化合物を形成すること、 段階8−沈殿スカンジウム化合物を溶離溶液から分離す
    ること を包含するスカンジウム回収方法。 2)段階1における還元剤を含む溶液が硫酸中にヒドラ
    ジンを含有する溶液である特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 3)段階2におけるスカンジウム、2価鉄及び2価マン
    ガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液が約1.5〜1.
    7のpH範囲を有する特許請求の範囲第1項記載の方法
    。 4)段階3が段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2
    価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を塩基で約
    2.0のpHに調整してスカンジウム、2価鉄及び2価
    マンガンを含むpH調整溶液を形成することから成る特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 5)段階5の稀酸が約1.9〜2.1のpHを有する溶
    液から成る特許請求の範囲第1項記載の方法。 6)段階6のキレート剤がジグリコール酸、カルボン酸
    、ヒドロキシ酸、EDTAおよびその組合せから成る群
    から選択される特許請求の範囲第1項記載の方法。 7)段階6のキレート剤がジグリコール酸である特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 8)段階7がスカンジウムを含む溶離液から水酸化アン
    モニウムでスカンジウムを沈殿して水酸化スカンジウム
    沈殿物を形成することから成る特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 9)スカンジウム、鉄及びマンガンを含む水溶液からス
    カンジウムを回収する方法であって、段階1−スカンジ
    ウム、鉄及びマンガンを含む水溶液に酸及び還元剤を添
    加しそして僅かの4価マンガンを2価マンガンに変換し
    て、スカンジウム、鉄及び2価マンガンを含む酸溶液を
    形成すること、 段階2−段階1からのスカンジウム、鉄及び2価マンガ
    ンを含む酸溶液中に存在する僅かの3価鉄を鉄還元剤の
    添加により2価の鉄に変換してスカンジウム、2価鉄及
    び2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を形成
    すること、 段階3−段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を約1.9〜2
    .1のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び2価
    マンガンを含むpH調整溶液を形成すること、 段階4−段階3からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含むpH調整溶液に含まれるスカンジウムを、
    該スカンジウム、2価鉄及び2価マンガンを含むpH調
    整溶液から該pH調整溶液を水素形態にありそしてイミ
    ノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂と接触すること
    により回収して、スカンジウムを吸収したイオン交換樹
    脂を形成すること、 段階5−段階4からのスカンジウムを吸収したイオン交
    換樹脂を稀酸で洗浄して、吸収されたスカンジウムを取
    り除くことなく、イオン交換樹脂に吸収された僅かの卑
    金属および希土類金属を除去すること、 段階6−イオン交換樹脂に吸収されたスカンジウムをキ
    レート剤を含む溶液でイオン交換樹脂から溶離して、ス
    カンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液を形成するこ
    と、 段階7−スカンジウムを含む溶離溶液から沈殿剤を添加
    することによりスカンジウムを沈殿せしめて、溶離液中
    に沈殿スカンジウム化合物を形成すること、及び 段階8−沈殿スカンジウム化合物を溶離溶液から分離す
    ること を包含するスカンジウム回収方法。 10)段階1における還元剤を含む溶液が硫酸中にヒド
    ラジンを含有する溶液である特許請求の範囲第9項記載
    の方法。 11)段階2におけるスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液が約1.5〜1
    .7のpH範囲を有する特許請求の範囲第9項記載の方
    法。 12)段階3が段階2からのスカンジウム、2価鉄及び
    2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を塩基で
    約2.0のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び
    2価マンガンを含むpH調整溶液を形成することから成
    る特許請求の範囲第9項記載の方法。 13)段階5の稀酸が約1.9〜2.1のpHを有する
    溶液から成る特許請求の範囲第9項記載の方法。 14)段階6のキレート剤がジグリコール酸、カルボン
    酸、ヒドロキシ酸、EDTAおよびその組合せから成る
    群から選択される特許請求の範囲第9、項記載の方法。 15)段階6のキレート剤がジグリコール酸である特許
    請求の範囲第9項記載の方法。 16)段階7がスカンジウムを含む溶離液から水酸化ア
    ンモニウムでスカンジウムを沈殿して水酸化スカンジウ
    ム沈殿物を形成することから成る特許請求の範囲第9項
    記載の方法。 17)スカンジウム、鉄及びマンガンを含む水溶液から
    スカンジウムを回収する方法であって、段階1−スカン
    ジウム、鉄及びマンガンを含む水溶液に酸及び還元剤を
    添加しそして僅かの4価マンガンを2価マンガンに変換
    して、スカンジウム、鉄及び2価マンガンを含む酸溶液
    を形成すること、 段階2−段階1からのスカンジウム、鉄及び2価マンガ
    ンを含む酸溶液中に存在する僅かの3価鉄を鉄還元剤の
    添加により2価の鉄に変換して、スカンジウム、2価鉄
    及び2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を形
    成すること、 段階3−段階2からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を約1.9〜2
    .1のpHに調整して、スカンジウム、2価鉄及び2価
    マンガンを含むpH調整溶液を形成すること、 段階4−段階3からのスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含むpH調整溶液に含まれるスカンジウムを、
    該スカンジウム、2価鉄及び2価マンガンを含むpH調
    整溶液から該pH調整溶液を水素形態にありそしてイミ
    ノジ酢酸官能基を有するイオン交換樹脂と接触すること
    により回収して、スカンジウムを吸収したイオン交換樹
    脂を形成すること、 段階5−段階4からのスカンジウムを吸収したイオン交
    換樹脂を稀酸で洗浄して、吸収されたスカンジウムを取
    り除くことなく、イオン交換樹脂に吸収された僅かの卑
    金属および希土類金属を除去すること、 段階6−イオン交換樹脂に吸収されたスカンジウムをキ
    レート剤を含む溶液でイオン交換樹脂から溶離して、ス
    カンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液を形成するこ
    と、 段階7−スカンジウム及びキレート剤を含む溶離溶液か
    ら該溶離溶液を水素形態にある強陽イオン交換樹脂と接
    触することによりスカンジウムを回収して、スカンジウ
    ムを吸収した強陽イオン交換樹脂を形成すること、 段階8−段階7からの強陽イオン交換樹脂に吸収された
    スカンジウムを強酸で溶離して、スカンジウムを含む第
    2酸溶液を形成すること、 段階9−スカンジウムを含む第2酸溶液に沈殿剤を添加
    することにより該第2酸溶液からスカンジウムを沈殿せ
    しめて、第2酸溶液中に沈殿スカンジウム化合物を形成
    すること、 段階10−沈殿スカンジウム化合物を第2酸溶液から分
    離すること を包含するスカンジウム回収方法。 18)段階1における還元剤を含む溶液が硫酸中にヒド
    ラジンを含有する溶液である特許請求の範囲第17項記
    載の方法。 19)段階2におけるスカンジウム、2価鉄及び2価マ
    ンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液が約1.5〜1
    .7のpH範囲を有する特許請求の範囲第17項記載の
    方法。 20)段階3が段階2からのスカンジウム、2価鉄及び
    2価マンガンを含む、3価鉄を含まない酸溶液を塩基で
    約2.0のpHに調整してスカンジウム、2価鉄及び2
    価マンガンを含むpH調整溶液を形成することから成る
    特許請求の範囲第17項記載の方法。 21)段階5の稀酸が約1.9〜2.1のpHを有する
    溶液から成る特許請求の範囲第17項記載の方法。 22)段階6のキレート剤がジグリコール酸、カルボン
    酸、ヒドロキシ酸、EDTAおよびその組合せから成る
    群から選択される特許請求の範囲第17項記載の方法。 23)段階6のキレート剤がジグリコール酸である特許
    請求の範囲第17項記載の方法。 24)段階8の強酸が6NのHC1である特許請求の範
    囲第17項記載の方法。 25)段階7がスカンジウムを含む溶離液から修酸でス
    カンジウムを沈殿して修酸スカンジウム沈殿物を形成す
    ることから成る特許請求の範囲第17項記載の方法。
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