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鈦及鈦合金行業

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鈦和鈦白粉生產中鈧的回收

   2014-09-29 IP屬地 陜西9460
   從金屬和鈦白生產產出的含鈧廢熔鹽、收塵渣和水解后的母液中提取鈧的過程。鈦礦物中一般伴生有微量的鈧,在熔鹽氯化法生產四氯化鈦時,鈦礦物中70%~80%的鈧以(Na、K)3ScCl6。絡鹽形態留在廢熔鹽中,Sc2O3含量為0.01%~0.03%;在流態化氯化法生產四氯化鈦時,鈦礦物中的大部分鈧進入收塵渣中;在硫酸法生產鈦白的過程中,鈦礦物中85%以上的鈧賦存于鈦液水解后的母液內。鈧是一種有特殊用途的貴重金屬,從這些含鈧物料中回收鈧有著重要的技術和經濟意義。通常采用溶劑革取和沉淀相結合的回收方法。
  前蘇聯用鹽酸溶液(HCl 20~40g/L)浸出廢熔鹽使鈧轉入溶液。接著用70%TBP將浸出液中的鈧萃取入有機相,用濃鹽酸(HCl 220~240g/L)洗去雜質后用7%的鹽酸液將鈧反萃入水相。用草酸使反萃液中的鈧生成草酸鹽沉淀。過濾得到的草酸鹽沉淀物經干燥后于973K溫度下煅燒,便可制得含Sc2O350%~70%的粗氧化鈧。粗氧化鈧再用溶劑萃取和沉淀法反復提純,可制得純度在99.9%以上的商品氧化鈧。
  中國研究了從氯化收塵渣中回收鈧的兩種方法:(1)水浸出-TBP萃取-草酸沉淀;(2)鹽酸浸出-TBP與P350兩段萃取-草酸精制。后一種方法已達到一定生產能力,鈧回收率接近60%,產品純度在99.5%以上。
  國際上由硫酸法生產鈦白水解后的母液中回收鈧,一般用P204萃取、NaF反萃得Na3ScF6沉淀,再用含H2SO43%的溶液浸出沉淀物,鈧回收率為85%~90%。中國用酸性和中性萃取劑協同萃取母液中的鈧、有機相經硫酸加雙氧水洗滌除鈦后用NaOH反萃的方法,也有采用P204+TBP協同萃取鈧、有機相不經洗滌除鈦直接用NaOH反萃、鹽酸溶解、TBP或P350萃淋樹脂色譜分離凈化方法的,Sc2O3純度超過99.9%,鈧回收率達70%以上。
  采用離子交換法或溶劑萃取法能將Sc2O3提純至99.99%。萃淋樹脂色層分離法(見稀土元素色層分離)兼備上述兩種方法的特點,能更有效地提純Sc2O3,在中國已獲得應用。
 
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