[发明专利]一种酸溶液中钪、钛、钒的分步提纯工艺

说明书

技术领域

本发明属于稀有金属分离提纯技术领域，具体涉及一种酸溶液中钪、钛、钒的分步提纯工艺。

背景技术

钪、钛、钒是重要的过渡稀有元素，由于其良好的物理化学性能而广泛应用于照明行业、合金工业、陶瓷材料、催化化学、核能工业和燃料电池等。此类稀贵金属的富矿床很少，尤其钪在地壳中含量很低，一般认为矿石中钪的含量在0.002%～0.005%即为重要钪资源。赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的尾渣，一般含有钪、钛、钒等稀有金属。

目前，从赤泥中提取稀有金属的方法主要是浓硫酸浸出和萃取分离提纯作业 (王克勤，宋嘉伟，高燕，等.氧化铝赤泥盐酸浸出稀土元素研究[J]. 稀有金属, 2012, 36(4): 676-681；孙道兴. 赤泥脱碱处理和有价金属钛钪提取的研究 [J]. 无机盐工业, 2008, 40(10): 49-52．朱国海, 王克勤, 王皓, 等. 硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究 [J]. 有色金属(冶炼部分), 2012, 7: 23-26；Agatzini, L.S., Oustadakis, P., Tsakiridis, P.E., et al. Titanium leaching from red mud by diluted sulfuric acid at atmospheric pressure [J]. Journal of Hazardous Materials, 2008, 157: 579-586)。赤泥经高浓度硫酸浸出，浸出酸溶液中除了钪、钛、钒等稀有金属之外，还含有铁、铝等杂质离子，严重影响钪、钛、钒的分离，一般采用萃取的方法富集稀贵金属，然而目前的萃取方法大多调整到pH值为弱酸性条件下，然后选取不同的萃取剂进行萃取分离稀贵金属 (Sun, X.Q., Ji, Y., Guo, L., Chen, J., Li, D.Q. A novel ammonium ionic liquid based extraction strstegy for separating scandium from yttrium and lanthanides [J]. Separation and Purification Technology, 2011, 81: 25-30；Zhu, Z.W., Tulpatowicz, K., Pranolo, Y., Cheng, C.Y. Solvent extraction of molybdenum and vanadium from sulphate solutions with Cyphos IL 101 [J]. Hydrometallurgy, 2015, 154: 72-77；Jiang, D.D., Song, N.Z., Liao, S.F., Lian, Y., Ma, J.T., Jia, Q. Study on the synergistic extraction of vanadium by mixtures of acidic organophosphorus extractants and primary amine N1923 [J]. Separation and Purification Technology, 2015, 156: 835-840；Li, X.B., Wei, C., Wu, J., Li, M.T.,Deng, Z.G., Li, C.X., Xu, H.S. Co-extraction and selective stripping of vanadium (IV) and molybdenum (VI) from sulphuric acid solution using 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester [J]. Separation and Purification Technology, 2012, 86: 64-69)。该萃取过程稀有金属分离困难，萃取药剂种类多且消耗量高，浓缩富集倍数低，反萃后各稀有金属溶液杂质含量高且需进行除杂作业，工艺过程操作困难。

因此，该方法存在萃取过程萃取剂种类多且消耗大，钪、钛、钒分离效果差，富集倍数低，杂质离子去除率低，富钪液、富钛液和富钒液中杂质含量高等缺陷。

发明内容