[發(fā)明專利]高純度鈧的回收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580062282.0
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN107002176B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松岡逸見;永井秀昌;工藤敬司;松本伸也;檜垣達也;尾崎佳智;莊司浩史;小林宙
• 申請（專利權(quán)）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C01F17/00;C22B1/02;C22B3/08;C22B3/42;C22B3/44
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李英艷;張永康

本發(fā)明提供一種鈧回收方法，能夠從氧化鎳礦中簡便且高效地回收高純度的鈧。本發(fā)明的鈧回收方法是將含有鈧的溶液通入到離子交換樹脂中，接著對從該離子交換樹脂洗脫的洗脫液進行溶劑萃取從而將該洗脫液分離成萃余液和萃取后萃取劑，接著對萃余液實施草酸鹽化處理從而獲得草酸鈧沉淀物，通過焙燒該沉淀物從而獲得氧化鈧的鈧回收方法，其特征是在溶劑萃取的萃取劑中采用胺系萃取劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈧回收方法，更詳細而言涉及一種采用基于胺系萃取劑的溶劑萃取來簡便且高效地回收氧化鎳礦中包含的鈧的鈧回收方法。

背景技術(shù)

鈧作為高強度合金的添加劑、燃料電池的電極材料非常有用。但是，由于生產(chǎn)量少、價格高昂，所以沒有取得廣泛的應(yīng)用。

在紅土礦、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，所以長久以來在工業(yè)上沒有將氧化鎳礦用作鎳原料。因此，也幾乎未進行過從氧化鎳礦中工業(yè)化回收鈧的研究。

但是，近年來，將氧化鎳礦和硫酸一起裝入加壓容器，加熱到240℃～260℃左右的高溫，對含有鎳的浸出液和浸出殘渣進行固液分離的HPAL工藝已經(jīng)被逐步實用化。在該HPAL工藝中，通過在得到的浸出液中添加中和劑來進行雜質(zhì)的分離，接著，通過在已分離出雜質(zhì)的浸出液中添加硫化劑，從而以鎳硫化物的形態(tài)回收鎳。然后，通過現(xiàn)有的鎳提煉工序?qū)υ撴嚵蚧镞M行處理，從而能得到電解鎳、鎳鹽化合物。

當采用上述的HPAL工藝時，氧化鎳礦中所包含的鈧和鎳一起包含在浸出液中(參照專利文獻1)。因而，當在HPAL工藝中得到的浸出液中添加中和劑來分離雜質(zhì)、接著添加硫化劑時，一方面鎳作為鎳硫化物被回收，另一方面鈧被包含在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。

此外，還有利用螯合樹脂進行鈧的分離的方法(參照專利文獻2)。具體地，在專利文獻2所示的方法中，首先，將含鎳的氧化礦在基于氧化環(huán)境的高溫高壓下，使鎳和鈧選擇性地浸出到酸性水溶液中來獲得酸性溶液，接著將該酸性溶液的pH值調(diào)節(jié)到2～4的范圍內(nèi)，然后通過使用硫化劑來選擇性地將鎳以硫化物的形態(tài)沉淀并回收。其次，使得到的回收鎳后的溶液與螯合樹脂接觸來吸附鈧，用稀酸將螯合樹脂清洗后，使清洗后的螯合樹脂與強酸接觸，從螯合樹脂中洗脫鈧。

另外，作為從上述酸性溶液中回收鈧的方法，還提出了采用溶劑萃取進行鈧回收的方法(參照專利文獻3和4)。具體地，在專利文獻3所示的方法中，首先，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?cè)芤褐校尤胍悦河拖♂?-乙基己基磺酸-單-2-乙基己酯而得的有機溶劑，將鈧組分萃取到有機溶劑中。其次，為了對隨著鈧一起萃取到有機溶劑中的釔、鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣進行分離，通過加入鹽酸水溶液進行沖洗來除去這些金屬后，在有機溶劑中加入NaOH水溶液，將有機溶劑中殘留的鈧形成為包含Sc(OH)₃的漿液，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。然后，在得到的氯化鈧水溶液中加入草酸來形成草酸鈧沉淀，過濾該沉淀，將鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣分離到濾液中后，通過預(yù)燒從而獲得高純度的氧化鈧。

并且，在專利文獻4中，還記載了通過使含鈧的供給液分批次地與固定比例的萃取劑接觸，從而從含有鈧的供給液中選擇性地分離回收鈧的方法。

以這些方法回收的鈧的品位，已經(jīng)能得到換算成氧化鈧為95％～98％左右的純度。即便如此，雖然對添加到合金等的用途而言，具有足夠的品位，但是對近年來需求日益升高的燃料電池的電解質(zhì)等的用途而言，為了發(fā)揮特性，則還需要高純度的、例如99.9％左右的品位。

然而，上述氧化鎳礦中，雖然根據(jù)出產(chǎn)的地域不同，在種類、量的大小方面存在偏差，但是除鐵、鋁以外，也含有錳、鎂等、以及在某些情況下還包含的微量的鈾、釷等錒系元素，還含有其他的各種雜質(zhì)元素。

當鈧用于上述燃料電池的電解質(zhì)等的用途的情況下，存在依據(jù)雜質(zhì)元素的可允許的上限的品位，必須將各個元素分離至允許限度以下。