提取分离钪的一种方法

背景技术

钪属于广义的稀土元素，也是典型的稀散元素。全世界钪储量约为200万t，但是大部分的钪资源赋存于铝土矿、钛铁矿以及磷块岩中，可被开采利用的钪矿石较为罕见，并且含钪矿物成分复杂，钪含量低，分离、提取工艺复杂，导致钪产量低，价格高。但钪及钪合金拥有高熔点、低密度等优良性能，在照明行业、合金工业、陶瓷行业、核能工业等国民生产生活中发挥出色的作用，科研工作者一直在探寻回收钪的工艺。

自然界中含钪矿物种类多达上百种，但钪的独立矿物仅有钪钇矿、铍硅钪矿和水磷钪矿等少数几种，难以见到钪的独立矿床。面对日益增长的钪需求量，从含钪矿物如铝土矿、钨锡镍矿、钛冶金副产品、稀土、铀矿等资源中回收钪成为目前最优良的解决途径。由于钪在含钪原料中极其分散，并且原料组成复杂，钪在回收其他矿物过程中走向变化大，并不能高效地将钪富集起来，所以一般来说是通过化学方法将钪转化为可溶性化合物，从而达到回收钪的目的。例如铝土矿中钪的回收工艺可采用赤泥高温焙烧后的烧渣以酸浸出，浸出液即可进一步提纯回收钪；钨锡尾矿中的钪回收则是直接酸浸，浸出液再萃取、沉淀、煅烧即可获得高纯度的Sc₂O₃；钛冶金工艺中，钪主要存在于硫酸盐法生产钛白的废液中或者高钛渣氯化生产TiCl₄时产生的氯化烟尘中，对于钛白废液中的钪回收目前有较为成熟的工艺，氯化烟尘中钪的回收采用水浸-萃取一除杂一煅烧工艺可以获得纯度为99%的氧化钪。

对于钒钛磁铁矿尾矿中钪资源的回收利用国外还未见有报道，国内有学者采用硫酸化焙烧分解、酸浸萃取等方法处理钒钛磁铁矿含钪尾矿，取得了一定的成果，但是对于钪含量极低的矿石没有做过多的研究。攀西地区钒钛磁铁矿尾矿经再次磁选后的尾矿中除了含有极少量的钛铁矿、磁赤铁矿外，其他主要矿物为钠长石、钙长石、辉石、绿泥石、云母等，其中含有44g/t的Sc₂O₃。目前对于该部分钪资源的回收研究不多，适合钪的回收方案更是少见。本文将介绍回收钒钛磁铁矿尾矿中的钪的一种工艺。

提取方法

将钪粗精矿与焙烧助剂充分混合均匀后加水制粒再干燥，干燥后的矿粒进行焙烧，烧渣再以酸液浸出，得到浸出液与浸出渣，通过分析浸出液中的钪含量来表征钪粗精矿中钪的浸出率，由此确定试验条件。

通过条件试验得出，碱分解焙烧-浸出具体工艺条件为：在碱矿比为0.45、焙烧温度为900℃ 条件下焙烧2h，烧渣用6mol/L盐酸在液固比为5:1的条件下两段浸出，每段浸出120min，总共可获得钪浸出率为84.32%，浸出渣钪含量为8.67g/t的钪分离提取指标。

参考文献

[1]肖军辉,彭杨,陈涛,等. 含钪钒钛磁铁矿尾矿焙烧−浸出提取分离钪[J]. 中国有色金属学报,2021,31(6):1611-1620. DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2021-36561.