[發明專利]鈧回收方法

有效

• 申請號: 201480009271.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN104995321B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 尾崎佳智;永倉俊彥
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00
• 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

本發明涉及一種鈧的回收方法，更詳細而言，涉及一種使用螯合樹脂和溶劑萃取來有效回收氧化鎳礦石中所含的鈧的方法。

背景技術

作為高強度合金的添加劑、燃料電池的電極材料，鈧是極其有用的。但是，由于生產量少且價格高的緣故，尚未得到廣泛應用。

紅土礦、褐鐵礦等氧化鎳礦中含有微量的鈧。但是，由于氧化鎳礦中含鎳的品位低的緣故，長久以來，在工業上沒有將氧化鎳礦用作鎳原料。因此，也基本上未進行過從氧化鎳礦中工業化回收鈧的研究。

但是，近年來，HPAL工藝不斷得到實用化，在該工藝中，將氧化鎳礦與硫酸一起裝入加壓容器中，加熱至240～260℃左右的高溫，對含鎳的浸出液和浸出殘渣進行固液分離。在該HPAL工藝中得到的浸出液中，通過添加中和劑來分離雜質，接著，添加硫化劑而將鎳作為鎳硫化物進行回收，通過現有的鎳提煉工序對該鎳硫化物進行處理而得到電鍍鎳(electro-nicke)、鎳鹽化合物(nickel salt compound)。

當采用如上所述的HPAL工藝時，氧化鎳礦中所含的鈧與鎳一起被包含于浸出液中(參照專利文獻1)。并且，當在HPAL工藝中得到的浸出液中添加中和劑來分離雜質，并接著添加硫化劑的情況下，鎳作為鎳硫化物被回收，另一方面，由于鈧包含于添加硫化劑后的酸性溶液中，因此通過使用HPAL工藝能夠有效分離鎳和鈧。

并且，作為從上述酸性溶液中回收鈧的方法，有人提出使鈧吸附于以亞氨基二乙酸鹽作為官能團的螯合樹脂而與雜質分離并進行濃縮的技術方案(參照專利文獻2～4)。

另外也有人提出使用溶劑萃取方式從氧化鎳礦石中回收鈧的方法(參照專利文獻5)。在專利文獻5中公開了如下技術方案: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，加入以煤油(kerosene)稀釋2-乙基己基磺酸單-2-乙基己酯而成的有機溶劑，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釔、鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣進行分離，加入鹽酸水溶液進行沖洗(scrubbing)，在去除釔、鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣之后，在有機溶劑中加入NaOH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，將鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣分離于濾液中后，通過預燒而獲得高純度的氧化鈧。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平3-173725號公報

專利文獻2：日本特開平1-133920號公報

專利文獻3：日本特開平9-176756號公報

專利文獻4：日本特開平9-194211號公報

專利文獻5：日本特開平9-291320號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，即使采用了專利文獻1～4所述的方法，氧化鎳礦中除了鈧之外還含有鐵、鋁、鉻等各種雜質。其中，鉻離子、三價狀態的鐵離子具有強固地吸附于上述螯合樹脂上的性質，因此，一旦鉻離子、三價鐵離子吸附于螯合樹脂上，就難以從該螯合樹脂上分離出鉻和鐵，從而之后吸附于螯合樹脂上的鈧量減少，因此，設備效率降低。另外，由于螯合樹脂中吸附有鈧和雜質兩者，因此，在吸附雜質后再利用螯合樹脂的情況下，存在所回收的鈧的品位降低等問題。

另外，當將如專利文獻5所述的采用溶劑萃取的工藝應用于從氧化鎳礦回收鎳、鈷后的酸性溶液中回收鈧的技術方案時，在工業上存在成本方面不利的問題。其原因在于：氧化鎳礦石中所含的鈧與鎳相比是更極其微量的，在由萃取鎳所需的硫酸添加量所確定的漿料濃度中，漿料中的鈧濃度最多不過幾mg/l～幾十mg/l左右，而其用液量龐大。

若直接對上述酸性溶液使用溶劑萃取法，則無法忽視伴隨著萃取劑向作為萃取對象的溶液即水相中溶出而產生的損失，且需要花費用于補充的成本、去除廢水的COD等有機成分所需的工時和成本。進而，應對龐大的用液量而帶來的裝置規模擴大等設備投資也增多。根據氧化鎳礦中含有的成分的不同，例如存在鐵、鈣或鋁等易于與用于溶劑萃取的萃取劑形成包覆層的成分，從確保作業穩定性的觀點看，針對這些成分多的氧化鎳礦石的酸浸出液進行溶劑萃取也成為了課題。

如此地，至今并未發現一種適合在工業上從氧化鎳礦石中回收鈧的方法。

本發明的目的在于有效地從氧化鎳礦中回收高品位的鈧。

解決課題的方法