从钛白废酸中高效萃取回收钪的意义及方法

2022-12-12

钪(Sc)是一种地球上分布极为分散的稀土元素，其在地壳中的含量为22～30 g/t。钪化合物及金属钪具有优异的化学性能和机械性能，广泛应用于能源化学、电子器件、医疗、化工、航空航天等领域，尤其是在国防军事和现代高科技领域有着显著的战略地位。

钪的独立矿物很少，即使是钪的独立矿床，钪品位也不高。品位较高的钪钇石、水磷钪石在自然界非常少见，并且矿脉规模较小，一般达不到工业生产所需要的规模。钪的伴生矿物很多，达到800多种，例如稀土矿、铝土矿、钒钛磁铁矿、钨矿、锡矿、铀矿等矿石中，钪在这些元素的提取过程中，一般不参与反应，而是集中在最后排放的废渣、废液、废烟尘中，所以钪作为副产品回收更具有经济价值。

钛铁矿是生产钛白粉的原料，我国钛白粉大都是采用硫酸法生产工艺。钛白废酸是钛白粉生产过程中的水解母液，除了大部分的Fe和废硫酸中，还有Mn、Al、Ti、V、Mg等杂质，以及10-20mg/L的Sc，该废液具有种类多、杂质元素浓度高、溶液酸度高、钪含量低等特点。虽然含钪量低,但由于钛白废酸的排放量巨大,对年产1 000t的钛白粉厂而言,每年可回收几十千克的氧化钪。既能充分利用资源,又能变废为宝,具有很好的经济和社会效益。

由于溶剂萃取法具有处理量大、反应速度快、选择性高、分离效果好、操作简单、工艺稳定、过程易于控制、回收率高等优点,已成为稀有元素与杂质分离的主要方法,也是从钛白废酸液中分离钪的必要手段。