[發明專利]鈧回收方法

有效

• 申請號: 201580077859.5
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN107429320B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 永井秀昌;工藤敬司;松本伸也;小林宙;淺野聰
• 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;C22B3/08;C22B3/24;C22B3/44
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李英艷;張永康

本發明提供一種鈧回收方法，其能夠從含鈧的酸性溶液中簡便且高效地回收高品位的鈧。本發明的鈧回收方法使用含鈧的酸性溶液，通過包括以下的[A]～[C]工序的硫酸復鹽沉淀工序，得到純化后的鈧溶解液，然后從得到的該鈧溶解液中回收鈧。[A]沉淀工序，在前述含鈧的酸性溶液中添加硫酸鈉，得到鈧的硫酸復鹽的沉淀。[B]中和工序，在由前述沉淀工序得到的鈧的硫酸復鹽的沉淀中添加純水使其溶解，在得到的溶解液中添加中和劑而得到氫氧化鈧。[C]再溶解工序，在由前述中和工序得到的氫氧化鈧中添加酸，得到使該氫氧化鈧溶解而成的純化后的鈧溶解液。

技術領域

本發明涉及一種鈧回收方法，更詳細而言，涉及使用含有從鎳氧化物礦石等萃取出的鈧的酸性溶液，使鈧以硫酸復鹽的形式析出而與雜質分離，從而回收高純度的鈧的方法。

背景技術

鈧是極其有用的高強度合金的添加劑、燃料電池的電極材料。然而，因為產量少、價格昂貴，所以沒能實現廣泛應用。

紅土礦、褐鐵礦等鎳氧化物礦石中含有微量的鈧。然而，由于鎳氧化物礦石的鎳品位低，長久以來鎳氧化物礦石未在工業上用作鎳原料。因此，也幾乎未研究過工業上從鎳氧化物礦中回收鈧。

然而，近年來，HPAL工藝已經被逐步實用化，該HPAL工藝是將鎳氧化物礦和硫酸一起裝入加壓容器，加熱至240℃～260℃左右的高溫，將含有鎳的浸出液和浸出殘渣進行固液分離。在該HPAL工藝中，通過在得到的浸出液中添加中和劑從而分離雜質，然后通過添加硫化劑而將鎳以鎳硫化物的形式回收。因此，通過現有的鎳冶煉工序對得到的鎳硫化物進行處理，從而能得到電解鎳、鎳鹽化合物。

當采用上述那樣的HPAL工藝時，包含在鎳氧化物礦中的鈧會與鎳共同包含在浸出液中(參照專利文獻1)。因而，當對由HPAL工藝得到的浸出液添加中和劑來分離雜質、然后添加硫化劑時，由于鎳以鎳硫化物的形式回收，而鈧包含在添加硫化劑后的酸性溶液中，因此，通過使用HPAL工藝，能夠有效地分離鎳和鈧。

作為從上述的酸性溶液中回收鈧的方法，例如在專利文獻2中提出了以下方案、也即通過使鈧吸附于以亞氨基二乙酸為官能團的螯合樹脂等而與雜質分離，進行濃縮，從而進行回收。

在專利文獻2中，公開了由微量地含有鈧的物質制造高純度的氧化鈧的方法。具體而言，公開了一種高純度氧化鈧的制造方法，其包括：浸出工序，從微量含有鈧的氧化物中得到含鈧溶液；液體制備工序；萃取工序，形成吸附了鈧的螯合樹脂；洗滌工序，用稀酸對吸附了鈧的螯合樹脂進行洗滌；反萃取工序，用強酸對吸附了鈧的螯合樹脂進行洗脫而得到含鈧溶液；沉淀工序，用沉淀劑從含鈧溶液中得到鈧沉淀物；以及，燒成工序，對沉淀物進行燒成。

然而，在單獨使用該專利文獻2所記載的方法的情況下，雖然鐵、鋁、鉻等在洗脫液中的分配非常小，但是相比原料所含的鈧的量而言它們的含量更多，需要花費工夫反復進行多次的吸附/洗脫操作。另外，對于一部分雜質而言，其與鈧同等程度地分配在洗脫液中，因此很難進行分離。

專利文獻3中還公開了采用溶劑萃取法從含鈧溶液中回收高純度的氧化鈧的方法。具體而言，首先，在除鈧以外至少還含有鐵、鋁、鈣、釔、錳、鉻、鎂中的一種以上的水相的含鈧溶液中，加入用煤油稀釋2-乙基己基磺酸-單-2-乙基己酯而成的有機溶劑，將鈧成分萃取至有機溶劑中；然后，為了將與鈧一起被萃取到有機溶劑中的釔、鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣分離，加入鹽酸水溶液進行清洗，去除釔、鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣之后，在有機溶劑中加入氫氧化鈉水溶液，將有機溶劑中殘存的鈧制成含Sc(OH)₃的漿料；然后，將過濾該漿料而得到的Sc(OH)₃用鹽酸進行溶解，得到氯化鈧水溶液，向該水溶液中加入草酸而制成草酸鈧沉淀，過濾沉淀，將鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣分離至濾液中后，通過煅燒而得到高純度的氧化鈧。

然而，在采用溶劑萃取方法的情況下，由于鎳氧化物礦中包含的鈧非常微量且濃度低，因此需要處理大量的溶劑，由于回收率、設備容量變大，因此，從成本方面考慮，很難實現。