[發明專利]鈧回收方法

在審

• 申請號: 201480009136.7
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN104995320A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 高野雅俊;尾崎佳智;淺野聰;后藤雅宏;久保田富生子;馬場雄三
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社;國立大學法人九州大學
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;B01J20/22;C22B3/24;C22B23/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;李英艷

技術領域

本發明涉及一種鈧回收方法。

背景技術

在稀土元素中原子序數最小的鈧，被用作鹵化金屬燈的材料、合金的添加元素、催化劑陶瓷(catalyst?ceramics)的添加元素等。但是，鈧的價格昂貴，生產量有限，并且分離提純也困難，因此鈧的利用也受到了限制。

已知紅土礦等氧化鎳礦中含有微量的鈧。氧化鎳礦中所含的鈧，例如可從對氧化鎳礦添加硫酸并加壓浸出而獲得的浸出液中回收。

例如，在專利文獻1中公開了通過實施下列工序，可從氧化礦石回收鎳和鈧的技術內容：(1)在高溫高壓下用酸將氧化礦石浸出而獲得含有鎳和鈧的浸出液的浸出工序；(2)在該浸出液中加入中和劑而調整pH為2～4的范圍，從而將浸出液中的鐵和鋁以沉淀物的方式去除的第一中和工序；(3)通過在第一中和工序中去除沉淀物之后的溶液中加入中和劑而調整pH為超過4～7.5的范圍，從而將溶液中的鈧以沉淀物的方式回收的第二中和工序；以及(4)進一步加入中和劑而調整pH為超過7.5，從而將溶液中的鎳以沉淀物的方式回收的第三中和工序。

在專利文獻2中公開了如下內容：在除了鈧以外還至少含有鐵、鋁、鈣、釔、錳、鉻、鎂中的一種以上的水相含鈧溶液中加入有機溶劑，將鈧成分萃取于有機溶劑中，接著，為了將隨著鈧一起萃取至有機溶劑中的微量成分進行分離，加入鹽酸水溶液進行沖洗(scrubbing)，在去除微量成分之后，在有機溶劑中加入氫氧化鈉水溶液，從而將有機溶劑中殘留的鈧形成為含有Sc(OH)₃的漿液(slurry)，將對此過濾得到的Sc(OH)₃用鹽酸進行溶解，獲得氯化鈧水溶液，向其中加入草酸獲得草酸鈧沉淀，過濾沉淀，將微量雜質分離到濾液中后，通過預燒成獲得高純度的氧化鈧。

專利文獻3中公開了一種具有二甘醇酰胺酸骨架的、被稱為DODGAA的萃取劑。對該萃取劑而言，其特征在于，在水中的溶解度非常小，不僅能夠完全焚燒處理，而且具有與以往的磷系化合物相匹敵的優良的稀土類金屬萃取能力和選擇性分離能力，而且合成的成本低。

專利文獻1至3都是通過溶劑萃取來實施的。而采用離子交換樹脂回收金屬的方法，與溶劑萃取同樣得到了廣泛應用。諸如離子交換樹脂、螯合樹脂等的固體萃取劑與溶劑萃取不同，具有可物理性穩定地進行操作，并以簡單的裝置即可作業的優點。另外，在基于離子交換的反應中，還具有如下特征：如上述溶劑萃取法那樣對萃取劑和溶液進行混合等的物理性變化少，并且離子交換樹脂與溶液的接觸通常在密閉的柱內進行的情況居多，因此，可防止空氣等的卷入，其結果能夠抑制包覆層(clad)的生成且能夠穩定地進行作業。

作為使用固體萃取劑回收鈧的例子，在專利文獻4中示出了使用螯合樹脂進行鈧回收的方法。該方法是由如下工序構成的高純度氧化鈧的制造方法：從含微量的鈧的氧化物得到含鈧溶液的浸出工序；液調節工序；形成吸附有鈧的螯合樹脂的萃取工序；將吸附有鈧的螯合樹脂用稀酸進行洗滌的洗滌工序；將吸附有鈧的螯合樹脂用強酸進行洗脫，得到含鈧溶液的反萃取工序；通過沉淀劑從含鈧溶液得到鈧沉淀物的沉淀工序；以及煅燒沉淀物的工序。

另外，專利文獻5中示出了使用浸漬有作為萃取劑的烷基膦酸或烷基磷酸酯的樹脂進行鈧的回收的內容。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-313928號公報

專利文獻2：日本特開平9-291320號公報

專利文獻3：日本特開2007-327085號公報

專利文獻4：日本特開平9-176756號公報

專利文獻5：日本特開平1-246328號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，若要采用專利文獻1中所述的方法在工業上實施，則會產生各種問題。例如，由于第一中和工序中的pH調節范圍與第二中和工序中的pH調節范圍接近，因此，在第一中和工序中，隨著鐵和鋁，鈧也一起沉淀，有可能導致鈧萃取率的降低；在第二中和工序中，隨著鈧，鐵和鋁也一起沉淀，有可能導致鈧純度的降低；而上述任一種情況都是不希望的。另外，添加中和劑而產生大量的沉淀物，但是，通常在酸中添加堿所獲得的沉淀物的性狀不穩定且過濾性差，有可能伴隨設備規模的擴大等成本增加。