赤泥鹽酸浸出液中鈧的萃取試驗(yàn)研究.pdf

1、鈧是一種典型的稀散稀土元素。由于鈧具有較高的化學(xué)活性、導(dǎo)電性良好、質(zhì)軟易切割等特點(diǎn)，使得它在國(guó)防、電光源、冶金工業(yè)、宇航、電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、核技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、玻璃工業(yè)、醫(yī)學(xué)等重要領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。鈧在地殼中的平均豐度為3.6×10-3％，主要分布于鈦磁鐵礦、鋁土礦、稀土礦、釩欽磁鐵礦和煤矸石等礦石中，回收難度大。我國(guó)鋁土礦中氧化鈧的含量為40μg·g-1～150μg·g-1，比國(guó)外鋁土礦中鈧的含量高1～4倍。
　　 赤泥是

2、氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程排放的固體廢棄物，其排放量大，呈強(qiáng)堿性，包含多種成分，其中含有大量有價(jià)金屬，尤其是稀土金屬元素，有很大的回收利用價(jià)值。鋁土礦中98％的鈧都集中在赤泥中。本實(shí)驗(yàn)所用赤泥鈧的含量是每噸含氧化鈧160g，一般赤泥中平均氧化鈧含量大都在100g/t以上，甚至有的高達(dá)200g/t。近來(lái)，云南省圈定的兩個(gè)獨(dú)立鈧礦體氧化鈧平均品位66g/t，浙江省內(nèi)發(fā)現(xiàn)的超大型鈧礦鈧含量為每噸礦可提煉氧化鈧22g，鈧的品位都不是很高。因此，從赤泥中提取

3、鈧對(duì)于有色金屬冶金固體廢棄物的綜合利用以及鈧的開(kāi)發(fā)和回收都具有重要意義。
　　 本文首先對(duì)赤泥鹽酸浸出液進(jìn)行了預(yù)處理，在一次浸出液預(yù)處理過(guò)程中，脫硅效率隨溫度的升高而升高，當(dāng)溫度達(dá)到60℃以后，脫硅效率增大有限。回收鋁溶出時(shí)當(dāng)Na2OH濃度為280g/L時(shí)，鋁酸鈉溶液中的氧化鋁不隨壓力的增大而增大，溶出時(shí)配堿Na2OH的濃度確定為280g/L。
　　 萃取過(guò)程主要研究了萃取工藝條件和萃取機(jī)理。在P204萃取Sc(Ⅲ)體系

4、中，萃取劑濃度增加，分配比略有增加，分離系數(shù)減小。料液酸度增加，在低酸濃度下，分配比減小，此時(shí)按陽(yáng)離子交換機(jī)理進(jìn)行，增加酸濃度不利于萃取的進(jìn)行;在高酸濃度下，分配比增加，此時(shí)萃取體系主要是溶劑化萃取機(jī)理進(jìn)行。加熱料液分配比和分離系數(shù)都有所下降，并且產(chǎn)生乳化層，所以萃取宜在室溫下進(jìn)行。
　　 低酸度下P204萃取反應(yīng)式為:
　　 Sc3++3(HA)2(o)(→←)ScA33HA(o)+3H+高酸度下萃取反應(yīng)式為:

5、　　 Sc3++3Cl-1+3HA(o)(→←)[Se(Cl)3·3(HA)](o)P507有較好的選擇性，對(duì)鐵和鋁兒乎沒(méi)有萃取作用。在P507萃取Sc(Ⅲ)體系中，萃取劑濃度增加，分配比變化不大;料液酸度和溫度對(duì)萃取的影響和P204萃取體系類似。P507萃取體系乳化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，浸出液預(yù)處理是重要環(huán)節(jié)。
　　 低酸度下P507萃取反應(yīng)式為:
　　 Sc3++3(HL)2(o)(→←)ScL33HL(o)+3H+高酸度

6、下P507萃取反應(yīng)式為:
　　 Sc3++3Cl-1+3(HL)(o)(→←)[Sc(Cl)3·3(HL)](o)在P204和PSO7協(xié)同萃取體系中，當(dāng)P2O4和P507的濃度比為2:l時(shí)，分配比達(dá)到最大。料液酸度和溫度對(duì)萃取的影響和單一萃取劑萃取時(shí)一樣。
　　 協(xié)同萃取利用了P204較強(qiáng)的萃合能力和P507的較好選擇性，是一種有研究?jī)r(jià)值的協(xié)同萃取體系。
　　 P2O4和P5O7協(xié)同萃取反應(yīng)式為: