[发明专利]一种从红土镍矿中选择性提钪的方法

说明书

本发明公开了一种从红土镍矿中选择性提钪的方法：(1)将粒度为‑0.074mm的红土镍矿进行常压酸浸，得到浸出液和浸出渣；(2)将步骤(1)后的浸出液采用P204和N1923组成的复合萃取剂进行萃取，得到含钪有机相及萃余液；(3)将步骤(2)得到的含钪有机相进行反萃，得到富钪溶液及有机相；(4)在步骤(3)得到的富钪溶液中加入草酸溶液进行反应，得到草酸钪。本发明采用P204和N1923作为萃取剂，二者相互协同萃取红土镍矿常压浸出液中钪，可实现高酸、高铁、低钪常压浸出液中钪的选择性萃取分离，这是现有技术中采用常规萃取剂所不到的技术效果。

技术领域

本发明属于冶金工程领域，尤其涉及一种从红土镍矿中选择性提钪的方法。

背景技术

钪(Sc)是稀土元素的一种，在地壳中高度分散，其平均地壳丰度为22g/t。钪具有高活性、轻质、柔软、高熔点等特点，广泛应用于国防军工、冶金化工、轻质耐高温合金以及新能源材料等领域。目前，钪主要应用于铝钪合金和锆基固体氧化物燃料电池。钪的全球消费量约为每年15吨。钪含量为0.002-0.005％的矿石可作为钪提取资源，值得开发利用。黑稀金矿、钪钇石以及硅铍钇矿含有大量钪，但资源短缺，难以满足大规模工业开采的要求。然而，铝土矿、锐钛矿、黑钨矿和红土镍矿等矿石资源中常伴生存在微量钪，通常当作其他金属生产过程中的副产品被回收利用。缺乏长期稳定的钪生产来源，加之高昂价格限制了它的商业化应用。简言之，工业应用正在等待充足、可靠和价格合理的钪供应链。

红土镍矿含钪量50g/t—600g/t，被认为是未来最有前景的钪资源。高压酸浸和常压酸浸工艺是目前红土镍矿湿法冶金处理的两种主流技术。近年来，常压酸浸工艺处理红土镍矿由于设备投资少、反应条件温和、技术风险低，已成为研究热点。但常压浸出液中钪浓度低，铁浓度较高，无法实现钪与铁的选择性浸出分离，对后续提钪提出了严峻挑战。中和沉淀法是分离和富集钪的常规方法。但它不适用于从红土镍矿常压浸出液中回收钪。随着红土镍矿品位逐年降低，常压酸浸工艺必将成为未来发展的趋势，但亟需解决高杂、高酸体系选择性提取微量钪的难题。因此，开发常压选择性提取红土镍矿中微量高价值钪工艺势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种从红土镍矿中选择性提钪的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种从红土镍矿中选择性提钪的方法，包括以下步骤：

(1)将粒度为-0.074mm的红土镍矿进行常压酸浸，得到浸出液和浸出渣；

(2)将步骤(1)后的浸出液采用P204和N1923组成的复合萃取剂进行萃取，得到含钪有机相及萃余液；

(3)将步骤(2)得到的含钪有机相进行反萃，得到富钪溶液及有机相；

(4)在步骤(3)得到的富钪溶液中加入草酸溶液进行反应，得到草酸钪。

上述的方法，优选的，步骤(2)中，复合萃取剂中P204和N1923的体积比1～10：10。

上述的方法，优选的，步骤(2)中，萃取过程中，相比为1～10：10，萃取时间为10～30min，萃取级数为3～5级。

上述的方法，优选的，步骤(3)中，反萃过程中的反萃剂为浓度为3～6mol/L的硝酸溶液。

上述的方法，优选的，步骤(3)中，反萃过程中相比为1～5：1，反萃时间为10～30min，反萃级数为1～3级。

上述的方法，优选的，步骤(1)中，酸浸过程中采用的酸为浓度为0.5～3.0mol/L的硫酸，酸浸时间为1.0～5.0h，酸浸温度为50～90℃，酸浸的液固比为3～8，比值单位为mL/g。

上述的方法，优选的，步骤(4)中，所述草酸溶液的质量分数为10～30wt％。