从赤泥硫酸熟化浸出液中预富集钪

采用正交试验研究硫酸赤泥熟化浸出液中钪的萃取性能,并通过二次反萃制备出钪富集物。结果表明,当P204浓度10%、相比O/A=1/15、萃取时间5min时,钪萃取率高达99.27%。当反萃剂为2.5mol/L NaOH溶液、反萃相比O/A=1/1.5、反萃时间10min、反应温度95℃至水相微微沸腾、反萃次数2次时,钪反萃率为98.34%,获得的初步富集物中钪含量为0.86%,可用于进一步制作高纯氧化钪产品。     

盐酸浸出拜耳法赤泥预富集钪的研究

考察盐酸浓度、浸出时间和液固比对拜耳法赤泥中钪浸出率的影响。结果表明,在下述最佳条件下钪浸出率达到96.63%:盐酸浓度7mol/L、80℃浸出90min、液固比8∶1。用P204进行一次萃取,钪萃取率达到97.99%。富钪有机相通过酸洗除杂、烧碱反萃、过滤、烘干后,固体中钪的质量百分数为2.09%,富集了328倍,总回收率97%以上。     

赤泥硫酸浸出液中钪的萃取试验研究

针对赤泥的硫酸高压浸出液的性质,进行了P204萃取试验研究。通过考察萃取剂体积分数、萃取温度、水相中硫酸浓度等因素对钪、铁萃取分离的影响,得出了最佳萃取条件为萃取温度35℃,水相硫酸浓度4 mol/L,萃取剂体积分数5%,O/A=1∶3,萃取时间15 min,转速230 r/min,10级萃取;在最佳条件下,钪、铁分离效果较好,钪萃取率为92.10%、铁萃取率为1.13%。负载有机相经10级4 mol/L盐酸洗涤,杂质Fe的去除率为97.88%,钪损失率为0.24%;这表明P204能够很好地将萃取原液中的钪与杂质金属铁分离。     

从赤泥盐酸浸出液中提取钪的工艺研究

本文主要是对含钪298.8 mg/L赤泥盐酸浸出液进行提钪技术的研究,本工艺用3%P204+5%环烷酸+煤油作萃取体系,从盐酸浸出液中萃取钪,用6 mol/L的HCl和蒸馏水进行洗涤,再以2 mol/L的NaOH溶液反萃,最终得到的钪富集物中Sc₂O₃的纯度为50.9%。     

含钪料液中杂质的去除

含钪赤泥盐酸浸出液中杂质含量很高,在提取钪之前必须去除。研究了含钪赤泥盐酸浸出液中杂质Fe、Al、Ti、Zr的去除：首先在溶液中加入3%H_2O_2—3．0mol/L H_2SO_4溶液,将钛转化为不被P507萃取的过氧钛酸,然后用P507萃取钪,用6mol/L HCl和蒸馏水洗涤有机相,除去被同时萃取的Fe和Al,再用1%HF溶液洗涤除去Zr,最终使钪与杂质元素分离。最后得到的产品中Sc_2O_3质量分数为96．25%。     

赤泥中钪的浸出动力学研究

研究了从某拜耳法生产氧化铝的富钪赤泥中酸浸钪的动力学,建立了钪的酸浸动力学模型。结果表明:在反应温度90℃、赤泥颗粒直径65~80μm、液固体积质量比3∶1、反应时间3 h条件下,钪浸出率达85%以上;钪的酸浸过程符合收缩未反应芯模型,动力学方程为1-(1-xB)2/3-2/3xB=2.156e-17.8/RTt,活化能为17.8 kJ/mol,反应主要受固膜扩散控制。     

盐酸浸出氧化铝赤泥回收镓

研究了拜耳法赤泥盐酸浸出镓的过程。采用正交试验考察浸出温度、时间、液固比和酸度对镓浸出率的影响。结果表明,在最佳浸出条件下:8mol/L盐酸、液固比4.0、109℃浸出5h,镓浸出率达到95.4%。用50%TBP+50%煤油一次萃取,镓萃取率达到98%。用0.5%食盐水反萃,镓反萃率为96.8%。反萃液用0.5mol/L NaOH溶液中和、过滤、烘干后,固体中镓的质量百分数为4.32%,从赤泥中富集了136倍。镓的总回收率达到85%以上。     

赤泥盐酸浸出提取钪的试验研究

以盐酸作为浸出剂,对从赤泥中提取钪的试验条件进行了较为全面的研究。试验结果表明,浸出剂盐酸浓度为6mol/L,液固比为5∶1,反应温度为60℃,反应时间为1h,钪的浸出率大于85%,每1kg赤泥酸耗量约为21.2mol。     

从含钪钨精矿中提取金属钪的技术及方法

通过酸解作业,使黑钨精矿中的钨钪得到有效分离。适宜的酸解条件为:黑钨精矿粒度-48μm、盐酸浓度9mol/L、酸解浸出时间5h,在上述酸浸条件下钪的浸出率达到95%以上。在萃取剂组成为12%P204+煤油(O/A=1/5)+4%仲辛醇,经过一级萃取,萃取时间5min,酸解液中钪的萃取率达到95%以上,且钪和铁能较为彻底地分离。通过逆流酸洗除铁可将富钪有机相中的钪进一步富集,用2.5mol/L氢氧化钠对富钪有机相进行一级反萃,相比O/A=5,反萃时间5min,钪反萃率为99.90%。     

萃取法分离钪与铁的研究

赤泥是铝工业生产过程中的废弃物,其中含有有价值的金属钪,通过盐酸浸出、有机溶剂萃取可实现钪的富集分离。当选用w(P204)为1%和w(TBP)为1%的萃取剂、1∶1的V(O)∶V(A)(O为有机相,A为水相)时,在3 mol/L的酸度下进行10 min振荡萃取后,钪的提取率可达到90%以上,铁的提取率只有3.6%,钪与铁的分离系数为312,为后续钪的进一步提取提供了有力的条件。     

Extraction of scandium from red mud by acid leaching with CaF_2 and solvent extraction with P507

The extraction of Sc by acid leaching with CaF_2 and solvent extraction with P507 from red mud was proposed.The influence of acid leaching and solvent extraction on recovery of Sc was investigated.The CaF_2 can obviously improve the leaching efficiency of Sc and reduce the acid consumption.The leaching efficiency of Sc increases from 74% to 92% and the dosage of acid reduces under suitable conditions by adding 5% CaF_2.The minerals in red mud can easily be decomposed and leached into the acid solution with CaF_2 through analysis of XRD pattern.The particles of red mud become smaller and multihole.The Sc can be selectively extracted with 10% P507 at the pH value of 0.1 from the acid leaching solution.More than 98% of Sc and less than 10% of Al and Fe are extracted.The SC_2O_3 with purity of 99% is obtained after the process of reverse extraction with NaOH,H_2SO_4 dissolution,precipitation by oxalic acid and roasting at 750℃.     

盐酸浸出赤泥回收铝的研究

研究了盐酸浸出拜耳法赤泥中铝的过程。考察浸出温度、浸出时间、液固比和酸度对铝浸出率的影响,并进行了赤泥回收铝的工业化试验。结果表明,影响铝浸出率的主次因素依次是浸出温度、液固比、盐酸浓度和浸出时间。赤泥在80℃下进行两段浸出,再经蒸发、除钛、除钙、中和及氢氧化钠溶液溶出,铝浸出率为88.13%,回收率为80.26%。     

硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究

对硫酸浸出赤泥渣的反应机理进行研究,参照晶粒模型将酸浸过程分为化学反应控制阶段、孔隙率控制阶段和传质扩散速率控制阶段,并通过试验对其进行了分析。通过正交试验考察了酸浸温度、硫酸浓度、酸浸时间和液固比(L/S)对二氧化钛浸出率的影响。最佳浸出条件为:酸浸温度150℃,硫酸浓度9mol/L,酸浸时间2h,L/S=6∶1。在此条件下,二氧化钛的浸出率达到了95.2%。     

钛白废酸与赤泥联合提取氧化钪的工艺研究

以钛白废酸、赤泥为原料,经过浸出、一次萃取反萃、酸溶水解、二次萃取、酸洗、二次反萃、草酸沉淀、精制等提纯工序,可得到纯度99.99%的Sc2O3。赤泥和钛白废酸中钪的回收率分别达到57.8%和93.3%。     

离子交换树脂分离-分光光度法测定赤泥中钪

赤泥用硝酸、氢氟酸和硫酸溶解,过强酸型树脂(Dowex50W-X8(H⁺型))交换树脂柱,用2 mol/L 盐酸多次淋洗,再用5 mol/L 盐酸洗脱富集在交换分离树脂柱上的钪,加热蒸干,再加高氯酸冒烟至尽干,依次加入10 mol/L 过氧化氢和6 mol/L盐酸,加热至尽干,用2 mol/L盐酸溶解并转移到分液漏斗中,依次加入磺基水杨酸、溴甲酚绿,再用氨水和盐酸调节溶液至黄色。再加入偶氮氯膦-PN(CPA-PN)进行显色并与钪形成α型络合物,用20 mL 0.02 mol/L 1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮(PMBP)-苯萃取该络合物。于分光光度计波长680 nm处测量其吸光度,从校准曲线上查得钪含量,以此建立了离子交换树脂分离-分光光度法测定赤泥中钪的方法。结果表明,溶液中钪质量浓度在0.01~0.48 μg /mL范围内与吸光度呈线性,校准曲线的线性相关系数r=0.998 9,表观摩尔吸光系数为3.86×10⁴ L·mol^-1·cm^-1,方法中钪的检出限为0.42 μg/g。干扰试验结果表明,溶液中5.0 μg ScⅢ的测定结果相对误差不超过±5%时,BO₃^3-(600),NH₄Ⅰ(200),CaⅡ(100),RE₂O₃(60),BeⅡ(30),FeⅢ、AlⅢ、MnⅡ(25),ZrⅣ(4),TiⅣ、TaⅤ(2)不干扰测定。按照实验方法测定赤泥实际样品中钪,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.5%～3.9%,并与电感耦合等离子体原子发射光谱法测定结果相吻合。     

高磷高钼复杂白钨矿的脱磷-除钼处理工艺

利用磷灰石、钼酸钙和钨酸钙等含钙矿物与盐酸反应的差异性规律,首先在温和的盐酸浸出条件下预处理高磷高钼复杂白钨矿,即反应温度为50 ℃,盐酸浓度2.5 mol/L,反应时间2 h,液固比（指液体体积与固体质量之比,单位为L/kg,下同）5:1的条件下实现杂质磷的高效选择性浸出,磷的浸出率达到99%以上,同时实现钨钼的初步分离,钼浸出率为44.76%,钨浸出率仅为1.84%。然后,再利用钨酸和钼酸在盐酸体系中溶解度的性质差异,进一步提高盐酸浓度和反应温度强化浸出,在盐酸浓度4 mol/L,反应温度80 ℃,反应时间2 h,液固比5:1的条件下,钼的浸出率达到95%,而钨以钨酸的形式留在固相,此步骤的钨浸出率只有1.55%,实现了钼的深度分离和钨矿的转型。      

铜阳极泥浮选尾矿铅、锑、铋定向分离试验

采用工业食盐浸出铜阳极泥浮选尾矿中的铅,硫酸和工业食盐浸出尾矿中的锑、铋,考察液固比、温度、时间、NaCl浓度、H₂SO₄浓度对浸出过程中铅、锑、铋浸出率的影响.研究结果表明:液固比（质量比,下同）为5:1,浸出温度为80 ℃,浸出时间为2 h,NaCl浓度为6 mol/L时,铅、锑、铋的浸出率分别为72.2 %、7.83 %和10.77 %.液固比为5:1,浸出温度为60 ℃,浸出时间为2 h,H₂SO₄浓度为3 mol/L时,锑、铋的浸出率分别为74.97 %和84.27 %.锑、铋水解回收后,水解液可循环利用.      

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定赤泥浸出液中稀土元素

对赤泥浸出液中稀土元素含量进行测定可以指导研发人员初步判断赤泥中的稀土总量。采用5 mol/L盐酸浸取赤泥中稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行了测定。以功率、辅助气流量、分析泵速和积分时间为考察因素,各元素分析谱线的发射强度为考察指标,设计了L₉(3⁴)的正交试验,确定了电感耦合等离子体原子发射光谱仪的最佳工作条件为功率950 W、辅助气流量为0.50 L/min、分析泵速为100 r/min、积分时间为10 s。使用标准加入法绘制校准曲线,消除了基体及杂质元素对待测稀土元素测定的影响。各待测元素校准曲线的线性相关系数均不小于0.999 9,方法中稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇的检出限在0.002 4～0.013 mg/L之间。按照实验方法测定赤泥浸出液实际样品中稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.21%～1.2%,回收率为96%～114%。采用实验方法和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分别对赤泥浸出液中的稀土元素镧、铈、镨、钕、钪、钇进行测定,两种方法的测定结果基本一致。