NO117533B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for utvinning av skandium fra sine malmer.

De malmer som inneholder merkbare mengder skandium er sjeldne. Det er imid-lertid kjent to slags tortveitit:

Den ene finnes her i landet og synes å være et dobbeltsilikat av skandium og yttrium med den tilnærmede formel 2 Si02, Y20;5, Sc20,,

Den annen finnes på Madagaskar og synes å være et komplekst silikat av skandium, sirkon og aluminium. En analyse av denne malm viser følgende sammenset-ning:

For å skille skandiumoksydet fra yttrium og de andre elementer fra hverandre er det tidligere bare foreslått våte proses-ser som krever tallrike krystalliseringer som krever lang tid, er vanskelige og har forholdsvis liten virkningsgrad.

Foreliggende oppfinnelse angår en en-kel og elegant fremgangsmåte for å skille skandium fra de andre metaller og for-urensninger som ledsager skandium i dets malmer. Den består i at malmene i findelt tilstand blandes med finpulverisert kull og behandles med klor ved en temperatur på 900—1000° C slik at skandiumklorid skilles fra de andre klorider ved fraksjonert sub-limering og kondenseres på en overflate som holdes på en temperatur over 350° C og fortrinsvis på 400° C.

De vannfri klorider av metaller og me-talloider som inneholdes i torveitit har føl-gende koke- eller sublimeringspunkter ved atmosfæretrykk:

Det vil sees at kloridene kan deles opp

i tre fraksjoner:

Et meget stabilt klorid, nemlig yttriumklorid sublimerer bare over 1500° C led-saget av alle de andre klorider av de sjeldne jordarter som sublimerer mellom 1400°

(Ce) og 1747° (La).

Et mellomliggende klorid, nemlig skandiumklorid som sublimerer ved 967°.

De andre klorider, silisium-, titan-, aluminium-, jern- og sirkon-klorid sublimerer alle under 350° C.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen består følgelig i å føre en strøm av klor over en intim blanding av tortveitit og finpulverisert kull som oppvarmes til 900— 1000° C ved en ende av apparatet for å sikre dens overføring til klorider,, mens den annen ende av apparatet holdes over 350°, fortrinsvis på 400° C, og temperaturen syn-ker gradvis fra 900—1000° til 400° C.

Yttriumklorid blir tilbake ved den var-meste enden, de flyktige klorider fjernes fra apparatet i dampform og skandiumklorid felles i det midtre område av apparatet i en meget ren tilstand.

Det skal nå gis et ikke begrensende

eksempel på hvorledes oppfinnelsen kan

bringes til utførelse.

Eksempel:

100 g norsk torveitit med 25 pst. skandiumoksyd som er omhyggelig knust slik at den passerer sikt 200 blir intimt blandet med 40 g kalsinert petroleumkoks som er knust til samme finhet. Blandingen anbringes i en ildfast skål ved den ene ende av et rør av kvarts eller porselen eller an-net ildfast material med en diameter på 80 mm som anbringes i en muffeovn som varmes opp til 950° C mens resten av røret er anbrakt i et rom som oppvarmes slik at temperaturen ved den bakre ende ikke går under 400° C. Såsnart temperaturen er nådd føres en strøm av tørr klor over blandingen med en hastighet på ca. 8

Det er likeledes mulig å oppnå metal-lisk skandium ved å redusere det vannfri

klorid med natrium, magnesium eller kal-sium, eller ved direkte elektrolyse av det

smeltede klorid på kjent måte. I

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for utvinning av skandium fra malmer særlig fra tortveitit, karakterisert ved at malmene i findelt til-

   ml/sek. Utvinningen av skandiumkloridet blir lettere ved å anbringe skålen i et ildfast rør som er konsentrisk med ovnsrøret slik at ved å la dette hjelperør gli oppnås kloridet direkte. Etter seks timer stanses klorstrømmen og i den midtre del av røret, ved ca. 950— 600° C tas det ut 48 g vannfritt meget hvitt og meget rent skandiumklorid i skinnende små plater hvis renhet kontrolleres med spektrograf eller ved analyse. Utbyttet ved kloreringen er ca. 87,5 pst., mens de 12,5 pst. skandiumoksyd som ikke er klorert blir tilbake i skålen. Denne mengde kan even-tuelt gjenvinnes på kjent måte. Det vannfrie skandiumklorid som er oppnådd på denne måten kan omdannes til oksyd Sc2Os ved felling med ammoniakk og det oppnås da 22 g oksyd. Etter omdannelse til stabilere oksyder foreligger følgende fordeling mellom de forskjellige metaller: stand blandes med finpulverisert kull og behandles med klor ved en temperatur på 900—1000° C slik at skandiumklorid skilles fra de andre klorider ved fraksjonert subli-mering og kondenseres på en overflate som holdes på en temperatur over 350° C og fortrinsvis på 400° C.