鈧回收方法
【專利摘要】從氧化鎳礦高效地回收高品位的鈧。本發(fā)明包括：浸出工序(S1)，其將氧化Ni礦與硫酸一起裝入至加壓容器中，固液分離為浸出液體和浸出殘?jiān)恢泻凸ば?S2)，其向浸出液體中添加中和劑，得到中和沉淀物和中和后液體；硫化工序(S3)，其向中和后液體中添加硫化劑，分離為Ni硫化物和硫化后液體；離子交換工序(S4)，其使硫化后液體接觸螯合樹(shù)脂，使Sc吸附于螯合樹(shù)脂，得到Sc洗脫液；溶劑提取工序(S6)，其使Sc洗脫液接觸提取劑，通過(guò)向提取液中添加反提取劑得到反提取物；以及焙燒工序(S8)，其對(duì)反提取物進(jìn)行燒成，得到氧化Sc。而且，優(yōu)選進(jìn)一步地包括：濃縮工序(S5)，其在離子交換工序(S4)之后，從Sc洗脫液中生成沉淀物，對(duì)該沉淀物進(jìn)行酸溶解；或Sc沉淀工序(S7)，其在溶劑提取工序(S6)之后，用鹽酸對(duì)反提取物進(jìn)行溶解，進(jìn)一步地添加草酸，得到草酸Sc的結(jié)晶。
【專利說(shuō)明】
鈧回收方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種鈧的回收方法，更詳細(xì)地涉及一種使用螯合樹(shù)脂以及通過(guò)酸性提 取劑進(jìn)行的溶劑提取將氧化鎳礦石中含有的鈧高效率地回收的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為高強(qiáng)度合金的添加劑、燃料電池的電極材料，鈧是非常有用的。然而，因?yàn)樯?產(chǎn)量小、價(jià)格高昂而未被廣泛使用。
[0003]在紅土鎳礦、褐鐵礦等氧化鎳礦中，含有微量的鈧。然而，在氧化鎳礦中，由于鎳的 含有品位低，很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有在工業(yè)上將氧化鎳礦作為鎳原料利用。因此，在工業(yè)上從氧 化鎳礦中回收鈧也幾乎沒(méi)有被研究。
[0004] 然而，近年來(lái)，將氧化鎳礦與硫酸一同裝入加壓容器，加熱至240~260 °C左右的高 溫，固液分離為含有鎳的浸出液體和浸出殘?jiān)腍PAL工藝正在被實(shí)用化。在通過(guò)前述HPAL 工藝得到的浸出液體中添加中和劑，分離雜質(zhì)，然后添加硫化劑，將鎳以鎳硫化物的形式回 收，通過(guò)現(xiàn)有的鎳冶煉工序處理該鎳硫化物，得到電解鎳、鎳鹽化合物。
[0005] 在使用如上所述的HPAL工藝時(shí)，氧化鎳礦中含有的鈧和鎳一同包含于浸出液體中 (參考專利文獻(xiàn)1)。另外，如果對(duì)HPAL工藝中得到的浸出液體添加中和劑，分離雜質(zhì)，然后添 加硫化劑，則將鎳以鎳硫化物的形式回收，并且由于鈧包含于添加了硫化劑后的酸性溶液 中，通過(guò)使用HPAL工藝，能夠有效地分離鎳和鈧。
[0006] 另外，作為從前述酸性溶液中回收鈧的方法，已經(jīng)提出了使鈧吸附于以亞氨基二 乙酸鹽為官能團(tuán)的螯合樹(shù)脂，分離雜質(zhì)，濃縮的方法(參考專利文獻(xiàn)2~4)。
[0007] 也提出了使用溶劑提取將鈧從氧化鎳礦石中回收的方法(參考專利文獻(xiàn)5)。在專 利文獻(xiàn)5中提出了一種方法，其向在鈧以外至少含有鐵、鋁、鈣、釔、錳、鉻、鎂中的一種以上 的水相的含鈧?cè)芤褐?，加入?-乙基己基磺酸-單-2-乙基乙酯用煤油稀釋的有機(jī)溶劑，將 鈧成分提取至有機(jī)溶劑中，接著，為了分離與鈧一起提取至有機(jī)溶劑中的釔、鐵、錳、鉻、鎂、 鋁、鈣，添加鹽酸水溶液，進(jìn)行洗滌，除去釔、鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣后，向有機(jī)溶劑中添加 NaOH 水溶液，將有機(jī)溶劑中殘存的鈧作為含有Sc(0H)3的漿料，對(duì)此進(jìn)行過(guò)濾得到Sc(0H)3,用鹽 酸溶解所得到的Sc(0H) 3,得到氯化鈧水溶液，向前述溶液中添加草酸形成草酸鈧沉淀，過(guò) 濾沉淀，將鐵、錳、鉻、鎂、鋁、鈣從濾液中分離，然后，通過(guò)煅燒(仮焼)得到高純度的氧化鈧。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平3-173725號(hào)公報(bào)；
[0011] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平1-133920號(hào)公報(bào)；
[0012] 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平9-176756號(hào)公報(bào)；
[0013] 專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)平9-194211號(hào)公報(bào)；
[0014] 專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)平9-291320號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明要解決的課題
[0016] 然而，在僅單獨(dú)使用螯合樹(shù)脂的情況下，鐵、鋁、鉻等向洗脫液中的分配非常小，卻 在原料中大量含有，因此，為了分離，需要進(jìn)行多次的吸附、洗脫操作。另外，其他的極其微 量含有的多種雜質(zhì)的吸附、洗脫行為雖然比鈧差，但是由于向洗脫液中的分配高，因此，難 以分離。
[0017] 另一方面，對(duì)于溶劑提取而言，由于氧化鎳礦中含有的鈧的品位非常微量，因此， 直接處理工序液的情況下，回收率、設(shè)備容量變大，因此在成本方面是困難的。
[0018] 如此地，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)適合在工業(yè)上從氧化鎳礦石中回收鈧的方法。
[0019] 本發(fā)明的目的在于，從氧化鎳礦中簡(jiǎn)便且高效地回收高品位的鈧。
[0020] 解決課題的方法
[0021] 本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行精心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用螯合樹(shù)脂對(duì)鈧進(jìn)行 分離，對(duì)進(jìn)一步通過(guò)溶劑提取而得到的含有鈧的物質(zhì)進(jìn)行焙燒，由此，能夠簡(jiǎn)單且高效地得 到高品位的鈧，從而完成了本發(fā)明。具體地，在本發(fā)明中提供如下方案。
[0022] (1)本發(fā)明提供一種鈧回收方法，其包括:浸出工序，該浸出工序?qū)⒑锈偂X、以 及鉻的氧化鎳礦與硫酸一起裝入至加壓容器中，在高溫高壓的條件下，固液分離為浸出液 體和浸出殘?jiān)?；中和工序，該中和工序向前述浸出液體中添加中和劑，得到中和沉淀物和中 和后液體;硫化工序，該硫化工序向前述中和后液體中添加硫化劑，分離為鎳硫化物和硫化 后液體;離子交換工序，該離子交換工序使前述硫化后液體接觸螯合樹(shù)脂，使前述鈧吸附于 前述螯合樹(shù)脂，得到鈧洗脫液;溶劑提取工序，該溶劑提取工序使前述鈧洗脫液接觸提取 劑，通過(guò)向提取液中添加反提取劑得到反提取物；以及焙燒工序，該焙燒工序?qū)η笆龇刺崛?物進(jìn)行燒成，得到氧化鈧。
[0023] (2)另外，本發(fā)明提供一種如（1)中記載的鈧回收方法，其中，前述螯合樹(shù)脂是以亞 氨基二乙酸作為官能團(tuán)的樹(shù)脂，并且，前述離子交換工序包括:吸附工序，該吸附工序使前 述硫化后液體接觸前述螯合樹(shù)脂，使前述鈧吸附于前述螯合樹(shù)脂;鋁除去工序，該鋁除去工 序使0.1N以下的硫酸接觸通過(guò)前述吸附工序吸附有鈧的螯合樹(shù)脂，除去通過(guò)前述吸附工序 吸附于前述螯合樹(shù)脂的鋁；鈧洗脫工序，該鈧洗脫工序使0.3N以上且低于3N的硫酸接觸經(jīng) 過(guò)前述鋁除去工序的螯合樹(shù)脂，得到前述鈧洗脫液；以及鉻除去工序，該鉻除去工序使3N以 上的硫酸接觸經(jīng)過(guò)前述鈧洗脫工序的螯合樹(shù)脂，除去通過(guò)前述吸附工序吸附于前述螯合樹(shù) 脂的絡(luò)。
[0024] (3)另外，本發(fā)明提供一種如（1)或(2)中記載的鈧回收方法，其中，其還包括濃縮 工序，該濃縮工序在前述離子交換工序之后，從前述鈧洗脫液中生成含有鈧的沉淀物，對(duì)該 沉淀物進(jìn)行酸溶解，得到鈧濃縮液，并且，前述溶劑提取工序包括:使前述鈧濃縮液接觸前 述提取劑，得到反提取物的工序。
[0025] (4)另外，本發(fā)明提供一種如(3)中記載的鈧回收方法，其中，前述濃縮工序包括： 通過(guò)向前述鈧洗脫液中添加中和劑，將pH調(diào)整至8以上且9以下的范圍內(nèi)，由此，生成中和物 的工序；以及通過(guò)硫酸或者鹽酸對(duì)前述中和物進(jìn)行酸溶解的工序。
[0026] (5)另外，本發(fā)明提供一種如（3)或(4)中記載的鈧回收方法，其中，前述濃縮工序 包括:通過(guò)向前述鈧洗脫液中添加草酸而生成草酸鈧的結(jié)晶的工序；以及通過(guò)硫酸或者鹽 酸對(duì)前述草酸鈧的結(jié)晶進(jìn)行酸溶解的工序。
[0027] (6)另外，本發(fā)明提供一種如（1)至(5)中任一項(xiàng)記載的鈧回收方法，其中，前述提 取劑是酸性提取劑。
[0028] (7)另外，本發(fā)明提供一種如（6)中記載的鈧回收方法，其中，前述酸性提取劑是 二-2-乙基己基磷酸。
[0029] (8)另外，本發(fā)明提供一種如（1)至(7)中任一項(xiàng)記載的鈧回收方法，其中，前述反 提取劑是濃度為5mol/L以上且8mol/L以下的氫氧化鈉，前述反提取物是氫氧化鈧的沉淀 物。
[0030] (9)另外，本發(fā)明提供一種如（1)至(8)中任一項(xiàng)記載的鈧回收方法，其中，前述溶 劑提取工序包括:混合前述鈧洗脫液和作為有機(jī)溶劑的前述提取劑，并且分離為提取有鈧 的提取后有機(jī)溶劑和提取殘余液體的提取工序；向前述提取后有機(jī)溶劑中混合濃度為 5.0mol/L以上且7.0mol/L以下的鹽酸溶液、或者濃度為2.5mol/L以上且3.5mol/L以下的硫 酸溶液，將雜質(zhì)從前述提取后有機(jī)溶劑中分離，得到洗凈后有機(jī)溶劑的洗滌工序；以及向前 述洗凈后有機(jī)溶劑中添加前述反提取劑，將鈧從前述洗凈后有機(jī)溶劑中反提取，得到前述 反提取物的反提取工序。
[0031] (10)另外，本發(fā)明提供一種如(9)中記載的鈧回收方法，其中，前述酸性提取劑為 2-乙基己基磺酸-單-2-乙基己酯。
[0032] (11)另外，本發(fā)明提供一種如（10)中記載的鈧回收方法，其中，其包括:混合前述 鈧洗脫液和作為有機(jī)溶劑的前述提取劑，并且分離為提取有鈧的提取后有機(jī)溶劑和提取殘 余液體的提取工序；向前述提取后有機(jī)溶劑中混合濃度為5. Omol/L以上且7. Omol/L以下的 鹽酸溶液、或者濃度為2.0mol/L以上且5.0mol/L以下的硫酸溶液，從前述提取后有機(jī)溶劑 中分離雜質(zhì)，得到洗凈后有機(jī)溶劑的洗滌工序；向通過(guò)前述洗滌工序得到的洗滌后有機(jī)溶 劑中添加5.Omol/L以上且8.Omol/L以下的氫氧化鈉，得到氫氧化鈧沉淀物的工序；以及向 前述氫氧化鈧沉淀物中添加酸，得到鈧?cè)芙庖旱墓ば颉?br>[0033] (12)另外，本發(fā)明提供一種如（1)至(9)中任一項(xiàng)記載的鈧回收方法，其中，其進(jìn)一 步包括鈧沉淀工序，該鈧沉淀工序在前述溶劑提取工序之后，通過(guò)鹽酸對(duì)前述反提取物進(jìn) 行溶解，向通過(guò)該溶解而得到的鹽酸溶解液中添加草酸，得到草酸鈧的結(jié)晶，并且，前述焙 燒工序包括:對(duì)前述草酸鈧的結(jié)晶進(jìn)行燒成的工序。
[0034]發(fā)明的效果
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，能夠高效地從氧化鎳礦中回收高品位的鈧。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的鈧的回收方法的圖。
[0037] 圖2是表示使用上述回收方法時(shí)有機(jī)溶劑中含有的5(：、111、1]^1以及?6的提取率的 圖。
[0038] 圖3是表示使用上述回收方法時(shí)的硫酸濃度和洗凈率的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不受下面的實(shí)施方式的 任何限定，在本發(fā)明的目標(biāo)范圍內(nèi)，可以在施加適當(dāng)變更后進(jìn)行實(shí)施。
[0040] 圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的鈧的回收方法的圖。本發(fā)明提供一種鈧回收方法，其包 括:將含有鈧、鋁、以及鉻的氧化鎳礦與硫酸一起裝入至加壓容器中，在高溫高壓的條件下， 固液分離為浸出液體和浸出殘?jiān)慕龉ば騍1;向前述浸出液體中添加中和劑，得到中和 沉淀物和中和后液體的中和工序S2;向前述中和后液體中添加硫化劑，分離為鎳硫化物和 硫化后液體的硫化工序S3;使前述硫化后液體接觸螯合樹(shù)脂，使前述鈧吸附于前述螯合樹(shù) 月旨，得到鈧洗脫液的離子交換工序S4;使前述鈧洗脫液接觸提取劑，通過(guò)向提取液中添加反 提取劑從而得到反提取物的溶劑提取工序S6;以及對(duì)前述反提取物進(jìn)行燒成，得到氧化鈧 的焙燒工序S8。
[0041] 本發(fā)明的特征在于，在回收、純化鈧時(shí)，組合使用離子交換和溶劑提取。通過(guò)使用 本發(fā)明的方法，可以更高品位地分離雜質(zhì)，即使是從例如氧化鎳礦石的含有較多雜質(zhì)的原 料中，也能通過(guò)緊湊的設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定的操作。
[0042]此外，作為非必須的方案，也可以在離子交換工序S4之后、溶劑提取工序S6之前， 進(jìn)行生成含有來(lái)自鈧洗脫液的鈧的沉淀物，對(duì)該沉淀物進(jìn)行酸溶液，得到鈧濃縮液的濃縮 工序S5。
[0043]另外，作為非必須的方案，也可以在溶劑提取工序S6之后、焙燒工序S8之前，進(jìn)一 步進(jìn)行通過(guò)鹽酸對(duì)反提取物進(jìn)行溶解，向通過(guò)該溶解而得到的鹽酸溶解液中添加草酸，得 到草酸鈧的結(jié)晶的鈧沉淀工序S7。
[0044] 另外，作為非必須的方案，也可以通過(guò)向通過(guò)離子交換工序S4而得到的鈧洗脫液 中添加中和劑(工序S101)，然后添加還原劑(工序S102)，然后添加硫酸(工序S103)，從而得 到鈧洗脫液的pH調(diào)整后液體，使用該pH調(diào)整后液體再次進(jìn)行離子交換工序S4。通過(guò)經(jīng)過(guò)這 些工序，能夠進(jìn)一步提尚被回收的坑的品位。
[0045] 〈浸出工序Sl>
[0046] 在浸出工序S1中，將含有鈧、鋁、以及鉻的氧化鎳礦與硫酸一起裝入至加壓容器 中，在高溫高壓的條件下，固液分離為浸出液體和浸出殘?jiān)?br>[0047] 浸出工序S1，按照現(xiàn)有已知的HPAL工藝進(jìn)行即可，例如，在專利文獻(xiàn)1中對(duì)此有記 載。
[0048] 〈中和工序S2>
[0049] 在中和工序S2中，向通過(guò)浸出工序S1而得到的浸出液體添加中和劑，得到中和沉 淀物和中和后液體。中和后液體中含有鈧、鎳等有價(jià)金屬，中和沉淀物中含有以鋁為代表的 雜質(zhì)的大部分。
[0050] 中和劑為現(xiàn)有公知的中和劑即可，例如，可舉例碳酸鈣、消石灰、氫氧化鈉等。
[0051 ] 在中和工序中，優(yōu)選將pH調(diào)整至1~4的范圍內(nèi)，更優(yōu)選將pH調(diào)整至1.5~2.5的范 圍內(nèi)。如果pH小于1，則中和不充分，有不能分離為中和沉淀物和中和后液體的可能性，因此 不優(yōu)選。如果pH高于4,則中和沉淀物中不僅含有以鋁為代表的雜質(zhì)，還含有鈧、鎳等有價(jià)金 屬，因此不優(yōu)選。
[0052]〈硫化工序S3〉
[0053]在硫化工序S3中，向中和后液體中添加硫化劑，分離為硫化物和硫化后液體。硫化 物中含有鎳、鈷、以及鋅等，硫化后液體中含有鈧等。
[0054] 硫化劑是現(xiàn)有公知的硫化劑即可，例如，可舉例硫化氫氣體、硫化鈉、硫氫化鈉等。
[0055] 〈離子交換工序S4>
[0056] 在離子交換工序S4中，使硫化后液體接觸螯合樹(shù)脂，使鈧吸附于螯合樹(shù)脂，得到鈧 洗脫液。離子交換工序S4的方案沒(méi)有特別的限制，但離子交換工序S4優(yōu)選為包括使硫化后 液體接觸螯合樹(shù)脂，使鈧吸附于前述螯合樹(shù)脂的吸附工序S1，使0.1N以下的硫酸接觸通過(guò) 該吸附工序S41吸附有鈧的螯合樹(shù)脂，除去通過(guò)吸附工序S41吸附于螯合樹(shù)脂的鋁的鋁除去 工序S42，使0.3N以上且3N以下，更優(yōu)選為0.4N以上且0.6N以下的硫酸接觸經(jīng)過(guò)該鋁除去工 序S42的螯合樹(shù)脂，得到鈧洗脫液的鈧洗脫工序S43,以及使3N以上的硫酸接觸經(jīng)過(guò)該鈧洗 脫工序S43的螯合樹(shù)脂，除去通過(guò)吸附工序S41吸附于螯合樹(shù)脂的鉻的鉻除去工序S44。 [0057][吸附工序S41]
[0058]在吸附工序S41中，使硫化后液體接觸螯合樹(shù)脂，使鈧吸附于螯合樹(shù)脂。
[0059]螯合樹(shù)脂的種類沒(méi)有特別的限制，但優(yōu)選以亞氨基二乙酸為官能團(tuán)的樹(shù)脂。
[0060] pH范圍越低，氧化鎳礦中含有的雜質(zhì)的吸附量越少。因此，通過(guò)將盡可能低的pH范 圍的液體通液至螯合樹(shù)脂，能抑制雜質(zhì)向螯合樹(shù)脂的吸附。然而，如果pH低于2,則不僅雜質(zhì) 的吸附量低，鈧的吸附量也變少。因此，不優(yōu)選將極端低的pH范圍的液體通液至樹(shù)脂進(jìn)行吸 附。
[0061 ][鋁除去工序S42]
[0062]在鋁除去工序S42中，使0.1N以下的硫酸接觸通過(guò)吸附工序S41吸附有鈧的螯合樹(shù) 月旨，除去通過(guò)吸附工序S41吸附于螯合樹(shù)脂的鋁。
[0063]除去鋁的時(shí)候，優(yōu)選維持pH在1以上且2.5以下的范圍內(nèi)，更優(yōu)選維持在1.5以上且 2.0以下的范圍內(nèi)。如果pH低于1，則從螯合樹(shù)脂中除去的不僅有鋁，還有鈧，因此不優(yōu)選。如 果pH高于2.5，則不能從螯合樹(shù)脂中合適地除去鋁，因此不優(yōu)選。
[0064][鈧洗脫工序S43]
[0065] 在鈧洗脫工序S43中，使0.3N以上且低于3N的硫酸接觸經(jīng)過(guò)鋁除去工序S42的螯合 樹(shù)脂，得到鈧洗脫液。
[0066]得到鈧洗脫液時(shí)，優(yōu)選維持使用于洗脫液的硫酸的當(dāng)量濃度在0.3N以上且低于3N 的范圍內(nèi)，優(yōu)選維持在0.5N以上且低于2N的范圍內(nèi)。如果當(dāng)量濃度為3N以上，則在鈧洗脫液 中不僅含有鈧，還含有鉻，因此不優(yōu)選。如果當(dāng)量濃度低于0.3N，則不能從螯合樹(shù)脂中適宜 地除去鈧，因此不優(yōu)選。
[0067][鉻除去工序S44]
[0068]在鉻除去工序S44中，使3N以上的硫酸接觸經(jīng)過(guò)鈧洗脫工序S43的螯合樹(shù)脂，除去 通過(guò)吸附工序S41吸附于螯合樹(shù)脂的鉻。
[0069] 除去鉻時(shí)，如果使用于洗脫液的硫酸的當(dāng)量濃度低于3N，則不能從螯合樹(shù)脂中適 宜地除去鉻，因此不優(yōu)選。
[0070] [鐵除去工序]
[0071] 另外，雖然未被圖示，存在氧化鎳礦中含有作為雜質(zhì)的鐵的情形。在這種情形下， 優(yōu)選在鋁除去工序S42之前，使比在鋁除去工序S42中使用的硫酸的當(dāng)量濃度低的當(dāng)量濃度 的硫酸接觸通過(guò)吸附工序S41吸附有鈧的螯合樹(shù)脂，除去通過(guò)吸附工序S41吸附于螯合樹(shù)脂 的鐵。
[0072]除去鐵時(shí)，優(yōu)選將pH維持在1以上且3以下的范圍內(nèi)。如果pH低于1，則從螯合樹(shù)脂 中除去的不僅有鐵，還有鈧，因此不優(yōu)選。如果pH高于3,則不能從螯合樹(shù)脂中適宜地除去 鐵，因此不優(yōu)選。
[0073]〈鈧洗脫液向螯合樹(shù)脂的再吸附〉
[0074]另外，作為非必須的方案，優(yōu)選向通過(guò)鈧洗脫工序S43而得到的鈧洗脫液中添加中 和劑，將pH調(diào)整至2以上且4以下的范圍內(nèi)，優(yōu)選將pH調(diào)整至以3為中心的2.7~3.3的范圍內(nèi) (工序S101)，然后添加還原劑(工序S102)，然后添加硫酸，將pH調(diào)整至1以上且2.5以下的范 圍內(nèi)，優(yōu)選將pH調(diào)整至以2為中心的1.7~2.3的范圍內(nèi)（工序S103)，從而得到鈧洗脫液的pH 調(diào)整后液體，使用該pH調(diào)整后液體，再次進(jìn)行前述吸附工序S41、前述鋁除去工序S42、以及 如述坑洗脫工序S43。經(jīng)過(guò)這些工序，從而能更加提尚回收的坑的品位。另外，能縮減將坑從 鈧洗脫液中分離時(shí)的藥劑成本、設(shè)備規(guī)模。
[0075] 還原劑的添加，優(yōu)選為以將氧化還原電位(0RP)以銀氯化銀電極為參照電極的值 維持在高于200mV且在300mV以下的范圍的方式進(jìn)行。如果氧化還原電位為200mV以下，貝1J來(lái) 自添加的硫化劑的硫成分作為微小的固體析出，在硫化后的過(guò)濾工序中，使濾布堵塞，固液 分離變差，成為生產(chǎn)率降低的原因，對(duì)螯合樹(shù)脂再次通液時(shí)，成為在樹(shù)脂塔內(nèi)產(chǎn)生堵塞、液 流偏離，不能進(jìn)行均勻的通液等的原因。另一方面，如果氧化還原電位高于300mV，則發(fā)生殘 留的鐵離子等吸附于樹(shù)脂，阻礙鈧的吸附等問(wèn)題。
[0076] 中和劑是現(xiàn)有公知的中和劑即可，例如，可舉例碳酸鈣等。另外，還原劑是現(xiàn)有公 知的還原劑即可，例如，可舉例硫化氫氣體、硫化鈉等硫化劑、二氧化硫氣體、肼、金屬鐵等。
[0077] 進(jìn)行鈧洗脫液向螯合樹(shù)脂的再吸附時(shí)，對(duì)于螯合樹(shù)脂而言，可以將已經(jīng)使用過(guò)的 螯合樹(shù)脂再使用，也可以使用新的螯合樹(shù)脂，從防止雜質(zhì)的污染的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選再使用經(jīng) 過(guò)鉻除去工序S44的螯合樹(shù)脂，或使用新的螯合樹(shù)脂。特別地，通過(guò)再使用經(jīng)過(guò)鉻除去工序 S44的螯合樹(shù)脂，不僅能防止雜質(zhì)的污染，還能抑制螯合樹(shù)脂的使用量。
[0078]〈鈧洗脫液的純化〉
[0079] 對(duì)通過(guò)鈧洗脫工序S43而得到的鈧洗脫液再次進(jìn)行鈧洗脫工序S43,從而能提高鈧 洗脫液的濃度。
[0080]鈧洗脫工序S43的重復(fù)次數(shù)越多，回收的鈧的濃度越高，但是即使過(guò)度地多次重 復(fù)，回收的鈧的濃度的上升的程度變小，因此，在工業(yè)上，優(yōu)選鈧洗脫工序S43的重復(fù)次數(shù)為 8次以下。
[0081 ]〈濃縮工序S5>
[0082] 另外，作為非必須的工序，優(yōu)選在前述離子交換工序S4之后，設(shè)置濃縮工序S5,使 產(chǎn)生鈧洗脫液中含有的鈧的沉淀，分離雜質(zhì)，進(jìn)一步地，通過(guò)硫酸以及/或者鹽酸對(duì)該沉淀 進(jìn)行溶解，進(jìn)行供于用于后續(xù)工序的溶劑提取的提取初始液的處理。
[0083] 作為具體的濃縮方法，可以采用進(jìn)行氫氧化中和、草酸化、或氫氧化中和與草酸化 兩者中的任一種，但優(yōu)選在所得到的沉淀物的溶解度附近進(jìn)行溶解。通過(guò)在所得到的沉淀 物的溶解度附近溶解，從而使固體暫時(shí)析出，能再溶解至任意的濃度，因此能任意地選擇并 能夠提高鈧濃度，從能縮減后續(xù)工序的溶劑提取工序中的液量、甚至設(shè)備規(guī)模這一點(diǎn)出發(fā)， 在工業(yè)上是極為優(yōu)選的方案。
[0084]此外，使用于通過(guò)本工序所得到的沉淀物的酸可以是鹽酸、硫酸的任一種，優(yōu)選為 硫酸。
[0085][氫氧化中和]
[0086] 下面，對(duì)作為濃縮的一個(gè)方案的氫氧化中和進(jìn)行說(shuō)明。在采用氫氧化中和的情況 下，向通過(guò)離子交換工序S4所得到的鈧洗脫液中添加中和劑，得到沉淀物，進(jìn)行固液分離。 然后，用酸溶解，得到酸性溶液。
[0087] 中和劑是現(xiàn)有公知的中和劑即可，例如，可舉例碳酸鈣、消石灰、氫氧化鈉等，在鈧 洗脫液為硫酸溶液的情況下，含有Ca成分的中和劑會(huì)生成石膏，因此，中和劑優(yōu)選為氫氧化 納等。
[0088] 添加中和劑時(shí)的pH優(yōu)選為8以上且9以下。如果pH低于8,則中和不充分，有不能充 分回收Sc的可能性，因此不優(yōu)選。如果pH高于9,則中和劑的使用量增加，因此，從成本增加 這一點(diǎn)出發(fā)，不優(yōu)選。
[0089] [草酸化]
[0090] 接著，對(duì)作為濃縮的另一個(gè)方案的草酸化進(jìn)行說(shuō)明。采用草酸化的情況下，向鈧洗 脫液中添加草酸，形成草酸鈧的結(jié)晶。此時(shí)，pH優(yōu)選為0以上且0.5以下。如果pH過(guò)低，則草酸 鈧鹽的溶解度增加，鈧回收率下降，因此不優(yōu)選。如果pH過(guò)高，則溶解液中含有的雜質(zhì)沉淀， 鈧純度下降，因此不優(yōu)選。
[0091] 另外，草酸的添加量?jī)?yōu)選為使鈧以草酸鹽析出時(shí)所需的當(dāng)量的1.05倍以上且1.2 倍以下。如果添加量低于所需的當(dāng)量的1.05倍，則有不能全部回收鈧的可能性，因此不優(yōu) 選。另一方面，如果添加量高于所需當(dāng)量的1.2倍，則草酸鈧的溶解度增加，導(dǎo)致鈧再溶解， 回收率下降，因此不優(yōu)選。
[0092][氫氧化中和與草酸化的組合使用]
[0093]另外，作為濃縮的另一個(gè)方案，可舉例進(jìn)行前述氫氧化中和與草酸化兩者。首先， 對(duì)通過(guò)鈧洗脫工序S43所得到的鈧洗脫液進(jìn)行前述氫氧化中和，得到含有氫氧化鈧的沉淀 物。然后，向該沉淀物添加鹽酸，進(jìn)行再溶解，向該再溶解液中添加草酸，以草酸鈧的結(jié)晶的 形式沉淀。然后，如上所述地對(duì)該結(jié)晶進(jìn)行酸溶解，進(jìn)行溶劑提取工序S6。
[0094]通過(guò)設(shè)置濃縮工序S5,能顯著除去鈧洗脫液中含有的雜質(zhì)，能減少與離子交換工 序S4、溶劑提取工序S6相關(guān)的工時(shí)。另外，由于能任意地調(diào)整進(jìn)行溶劑提取的初始液的濃 度，也具有根據(jù)溶劑提取工序S6的設(shè)備規(guī)模的縮小導(dǎo)致的設(shè)備投資的削減、初始液濃度的 穩(wěn)定化從而能穩(wěn)定化操作的效果。
[0095]〈溶劑提取工序S6>
[0096]在溶劑提取工序S6中，使鈧洗脫液接觸提取劑，向提取液中添加反提取劑，從而得 到反提取物。對(duì)溶劑提取工序S6的方案，沒(méi)有特別的限制，但優(yōu)選包括:混合鈧洗脫液和作 為有機(jī)溶劑的提取劑，分離為提取有鈧的提取后有機(jī)溶劑和提取殘余溶液的提取工序S61; 向該提取后有機(jī)溶劑中混合鹽酸溶液或者硫酸溶液，將雜質(zhì)從提取后有機(jī)溶劑中分離，得 到洗凈后有機(jī)溶劑的洗滌工序S62;以及向洗凈后有機(jī)溶劑中添加反提取劑，從洗凈后有機(jī) 溶劑中反提取鈧，得到反提取物的反提取工序S63。通過(guò)進(jìn)行溶劑提取工序S6,能更加提高 鈧洗脫液中含有的鈧的純度。
[0097][提取工序S61]
[0098] 在提取工序中，混合鈧洗脫液和含有提取劑的有機(jī)溶劑，在有機(jī)溶劑中選擇性地 提取鈧。提取劑中有很多種類，但出于與鈧的選擇性，優(yōu)選使用含有磷酸的提取劑，具體地， 優(yōu)選使用二-2-乙基己基磷酸(D2EHPA)、2-乙基己基磺酸-單-2-乙基己基酯（2-ethylhexyl 2-ethylhexyl phosphoric acid:2_乙基己基磷酸單-2-乙基己基酯）（商品名：PC_88A)等。
[0099] 在提取時(shí)，優(yōu)選通過(guò)例如烴系有機(jī)溶劑等進(jìn)行稀釋來(lái)使用。作為有機(jī)溶劑中的 D2EHPA、PC-88A的濃度，沒(méi)有特別的限制，但考慮到提取、反提取時(shí)的相分離性能等，優(yōu)選10 體積％以上且30體積％以下，特別地，更優(yōu)選20體積％前后的15體積％以上且25體積％以 下。
[0100] 另外，對(duì)提取時(shí)的有機(jī)溶劑與鈧洗脫液的體積比例而言，優(yōu)選相對(duì)于鈧?cè)芤褐械?金屬摩爾量，有機(jī)溶劑摩爾量為0.4倍以上且1.0倍以下。
[0101][洗滌(洗凈)工序S62]
[0102] 作為非必須的方案，優(yōu)選在提取有鈧的溶劑中共存有鈧以外的雜質(zhì)元素的情況 下，在對(duì)提取液進(jìn)行反提取之前，對(duì)有機(jī)溶劑(有機(jī)相)實(shí)施洗滌(洗凈)處理，將雜質(zhì)元素分 離至水相，從提取劑中除去。
[0103] 對(duì)于用于洗滌的溶液(洗凈溶液)而言，能使用鹽酸溶液、硫酸溶液。在使用鹽酸溶 液的情況下，優(yōu)選5. Omol/L以上且7. Omol/L以下的濃度范圍，在使用硫酸溶液的情況下，分 別地，使用D2EHPA時(shí)優(yōu)選2.5mol/L以上且3.5mol/L以下的濃度范圍，使用PC-88A時(shí)優(yōu)選 2.0mol/L以上且5.0mol/L以下的濃度范圍。
[0104] 作為洗凈段數(shù)(次數(shù)），在有機(jī)相(0)與水相(A)的相比0/Α=1的情況下，依存于雜 質(zhì)元素的種類、濃度，因此可以根據(jù)各自的酸性提取劑、條件適宜地變更，作為示出的一個(gè) 實(shí)例，在DE2HPA的情況下有3~5段的段數(shù)、在PC-88A的情況下有3~8段的段數(shù)，則可以將幾 乎全部元素分離至低于分析下限。
[0105] [反提取工序S63]
[0106] 在反提取工序S63中，從提取有鈧的有機(jī)溶劑中反提取鈧。反提取工序S63是通過(guò) 混合有機(jī)溶劑和反提取溶液(反提取初始液)從而進(jìn)行提取時(shí)的逆反應(yīng)的工序。
[0107] 在本發(fā)明中，由于使用酸性提取劑作為提取劑，為了從有機(jī)溶劑中分離鈧，有必要 使用堿將有機(jī)溶劑中含有的鈧的結(jié)合斷開(kāi)。因此，反提取溶液(反提取初始液)優(yōu)選為以氫 氧化鈉為代表的強(qiáng)堿性溶液。在反提取溶液為氫氧化鈉的情況下，由于氫氧化鈧在pH為8以 上時(shí)以沉淀物的形式生成，出于沉淀的生成和抑制過(guò)量的使用兩方面的考慮，氫氧化鈧的 使用量?jī)?yōu)選為能維持pH至8以上且9以下的程度。而且，氫氧化鈉的濃度優(yōu)選為5mol/L以上 且8mol/L以下。
[0108] 在用堿反提取的情況下，生成物為氫氧化鈧的固體和含有有機(jī)溶劑及堿性的反提 取后液體的液相的混合物，且為漿料狀。在此，首先，過(guò)濾生成物，將氫氧化鈧的固體從液相 中分離。然后，向液相中添加酸，將液相按比重分離為有機(jī)相和水相。將經(jīng)過(guò)這些工序所得 到的氫氧化鈧的固體作為反提取物供給于后續(xù)工序。此外，在發(fā)現(xiàn)有機(jī)相附著于氫氧化鈧 的固體的情況下，優(yōu)選洗凈該固體。
[0109] 〈鈧的回收〉
[0110] 通過(guò)在溶劑提取工序S6之后進(jìn)行焙燒固體的鈧鹽的焙燒工序S8,能夠從氧化鎳礦 中回收氧化鈧。如上所述，在本發(fā)明中，在反提取工序S63中，已經(jīng)得到了氫氧化鈧的沉淀 物。因此，在焙燒工序S8中，能直接燒成固體的氫氧化鈧，得到氧化鈧的固體。但是，由于該 氫氧化鈧依然包含雜質(zhì)，為了提高鈧的純度，優(yōu)選在焙燒工序S8之前，進(jìn)行通過(guò)鹽酸等對(duì)氫 氧化鈧進(jìn)行酸溶解，添加草酸形成草酸鈧的鈧沉淀工序，然后，通過(guò)將草酸鈧提供于焙燒工 序S8,從而得到氧化鈧。
[0111] [鈧沉淀工序S7]
[0112] 鈧沉淀工序S7是用酸中和通過(guò)溶劑提取工序S6所得到的反提取物，進(jìn)一步添加草 酸，以草酸鈧的固體的形式析出、沉淀，并進(jìn)行分離的工序。溶解于酸時(shí)的pH優(yōu)選為0以上且 0.5以下。如果pH過(guò)低，例如低于0,則草酸鈧鹽的溶解度增加，鈧回收率下降，因此不優(yōu)選。 如果pH高于0.5，則溶解液中含有的雜質(zhì)沉淀，鈧純度下降，因此不優(yōu)選。
[0113] 草酸的添加量?jī)?yōu)選為使鈧以草酸鹽的形式析出時(shí)所需的當(dāng)量的1.05倍以上且1.2 倍以下的量。如果低于1.05倍，則有不能將鈧?cè)炕厥盏目赡苄?，因此不?yōu)選。另一方面，如 果添加超過(guò)1.2倍，則草酸鈧的溶解度增加，導(dǎo)致鈧再溶解，回收率降低，另外，為了分解過(guò) 量的草酸，使用的次氯酸鈉等的氧化劑的量增加，因此不優(yōu)選。
[0114] [焙燒工序S8]
[0115]焙燒工序S8是用水將通過(guò)鈧沉淀工序S7所得到的沉淀物洗凈、干燥、焙燒的工序。 經(jīng)過(guò)焙燒工序S8,從而能得到非常高品位的氧化鈧。
[0116]對(duì)焙燒的條件沒(méi)有特別的限制，例如，加入至管狀爐中，在約900°C的條件下加熱 約2小時(shí)。在工業(yè)上，如果使用旋轉(zhuǎn)窯爐等連續(xù)爐，則能用同一裝置進(jìn)行干燥和燒成(焙燒）， 因此優(yōu)選。
[0117]實(shí)施例
[0118] 下面，通過(guò)實(shí)施例更加詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不受這些記載的任何限 制。
[0119] 〈實(shí)施例1>
[0120] [浸出工序S1]
[0121] 首先，將氧化鎳礦和濃硫酸一起裝入至高壓釜，在245°C的條件下用1小時(shí)生成含 有鈧、鎳等有價(jià)金屬的漿料，從該漿料中固液分離為含有各種有價(jià)金屬的浸出液體和浸出 殘?jiān)?br>[0122] [中和工序S2]
[0123] 然后，向該浸出液體中添加碳酸鈣，得到中和沉淀物和中和后液體。中和后液體中 含有鈧、鎳等有價(jià)金屬，中和沉淀物中含有以鋁為代表的雜質(zhì)的大部分。
[0124] [硫化工序S3]
[0125] 接下來(lái)，將硫化氫氣體吹入中和后液體中，將鎳、鈷、鋅形成硫化物，與硫化后液體 分離。
[0126] [離子交換工序S4]
[0127] 〔吸附工序S41〕
[0128] 向該硫化后液體中添加作為中和劑的消石灰，將pH調(diào)整至1.6。并且，為了明確在 添加消石灰后的液體中不含有或者即使含有其含有量也極其微量的元素的行為，對(duì)于一部 分的元素添加試劑，得到如表1所示的組成的吸附原液。
[0129] 表1吸附原液的組成(調(diào)整后）
[0131] (單位是 mg/L)
[0132] 然后，將表1所示的組成的吸附原液通液至填充有以亞氨基二乙酸為官能團(tuán)的螯 合樹(shù)脂(產(chǎn)品名：夕''彳亇彳才^ (DIAION)CR11，三菱化學(xué)(株）制造）的柱子中。此外，柱子的 樹(shù)脂量為40升，為使SV(通液速度）成為8,以每分鐘5.3mL的流量，通液至2400升（Bed Volume(床體積）：BV = 60)。通液時(shí)的供給液中的液溫為60°C。
[0133] 〔鋁除去工序S42〕
[0134] 然后，以每分鐘27升的流量向該螯合樹(shù)脂中通液800升濃度為0.1N的硫酸溶液(SV 為40)。將從柱子中排出的含有大量的殘留的鋁的洗凈液作為鋁洗凈液儲(chǔ)存，對(duì)一部分進(jìn)行 取樣，用ICP (電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀)進(jìn)行分析。
[0135] 分析值為Ni : 7mg/L、Mg: lmg/L、Mn:4mg/L、Fe: lmg/L、Al :84mg/L、Sc :3mg/L，Cr、Ca 的分析值為能測(cè)定的下限值以下。
[0136] 〔鈧洗脫工序S43〕
[0137] 然后，以每分鐘80升的流量向螯合樹(shù)脂中通液400升濃度為1N的硫酸溶液（SV為 40)。將從柱子中排出的洗脫液，作為鈧洗脫液儲(chǔ)存，進(jìn)行取樣分析。結(jié)果表示于表2 JnXa 的分析值為能測(cè)定的下限值以下。
[0138] 表2鈧洗脫液的組成
[0140] (單位是mg/L。-表示未分析或?yàn)闇y(cè)定下限值以下。）
[0141] 〔鉻除去工序S44〕
[0142] 然后，以每分鐘2.6升的流量向螯合樹(shù)脂中通液80升濃度為3N的硫酸溶液（SV為 40)。將從柱子中排出的洗凈液作為鉻洗凈液儲(chǔ)存，進(jìn)行取樣分析。分析值為Fe: 2mg/L、Cr: SOmg/LUgJrKAUCahSc的分析值為能測(cè)定的下限值以下。
[0143] [濃縮工序S5]
[0144] 然后，向表2的組成的鈧洗脫液中添加氫氧化鈉，將pH維持至8~9,生成沉淀。向該 沉淀中添加硫酸，進(jìn)行溶解，得到螯合洗脫液氫氧化物溶解液。對(duì)螯合洗脫液氫氧化物溶解 液的組成進(jìn)行分析的結(jié)果表示于表3。1%、&111、0 &的分析值為能測(cè)定的下限值以下。
[0145] 表3螯合洗脫液氫氧化物溶解液的組成
[0147] (單位是 mg/L)
[0148] [溶劑提取工序S6]
[0149] 〔提取工序S61〕
[0150] 將103升上述表3的組成的溶解液作為提取初始液。向其中混合2.6升的用溶劑 Teelean N20(于夕1；一 ^N20)(商品名，JX日礦日石社制造)將作為酸性提取劑的二-2-乙基 己基磷酸(D2EHPA，朗盛(Lanxess)公司制造)調(diào)整至13體積％的有機(jī)溶劑，在室溫的條件下 攪拌60分鐘，得到含有鈧的提取有機(jī)相。提取時(shí)不形成包覆層，迅速地進(jìn)行靜置后的相分 離。
[0151] 對(duì)提取有機(jī)相中含有的各種元素的組成進(jìn)行分析，將提取有機(jī)相中含有的各種元 素的量除以提取前原液中含有的各元素的量的值作為提取率，結(jié)果表示于表4。
[0152] 表4各種元素的提取率
[0154] (單位是mg/L。-表示未分析或?yàn)闇y(cè)定下限值以下。）
[0155] 從表4可以看出，通過(guò)提取工序S61，提取前原液中含有的鈧幾乎完全被提取至提 取有機(jī)相。而且，可以看出在提取有機(jī)相中幾乎不含有鋁、鎳、鎂、鉻、錳、鈣、鈷、銅、鋅元素。
[0156] 〔洗滌(洗浄)工序S62〕
[0157] 接下來(lái)，以相比（0/A)為1的比率向2.6升含有通過(guò)提取工序所得到的鈧的有機(jī)溶 劑(提取有機(jī)相)混合2.6升濃度為6.5mol/L的鹽酸溶液，攪拌10分鐘，進(jìn)行洗凈。然后，靜 置，分離水相，有機(jī)相再與2.6升濃度為6.5mol/L的新的鹽酸溶液混合，進(jìn)行洗凈，同樣地分 離水相。總共重復(fù)進(jìn)行三次如上所述的洗凈操作。
[0158] 通過(guò)對(duì)提取有機(jī)相進(jìn)行3次洗凈，能夠?qū)⑺艹龅拟傄酝獾碾s質(zhì)金屬濃度除去至 lmg/L以下的水平。另一方面，可以看出鈧的損耗停留在lOmg/l的低水平，在不將有機(jī)溶劑 中提取的鈧分離至水相的條件下，能有效地僅除去雜質(zhì)。
[0159] 〔反提取工序S63〕
[0160]接下來(lái)，以相比0/Α=1/1的比率向洗凈后的提取有機(jī)相中混合濃度為6mol/L的氫 氧化鈉，攪拌20分鐘，將鈧反提取至水相。由于通過(guò)反提取操作析出的固相與液相混合成漿 料狀態(tài)，進(jìn)行過(guò)濾，分離固相和液相。對(duì)于固相，用水洗凈，除去附著于固體的有機(jī)相、反提 取后液體。對(duì)于液相，向液相中添加鹽酸，攪拌5分鐘，進(jìn)行靜置，分離為反提取后有機(jī)溶劑 的有機(jī)相和反提取后液體的水相。
[0161] 另外，對(duì)通過(guò)反提取操作析出的固體(氫氧化鈧）中含有的各種元素的組成進(jìn)行分 析。將固體(氫氧化鈧）中含有的各種元素的量除以在提取工序S61中提取至有機(jī)相的各種 元素的量的值作為回收率，結(jié)果表示于表5中。
[0162] 表5各種元素的回收率
[0164] (單位是％。-表示未分析或?yàn)闇y(cè)定下限值以下。）
[0165] 從表5可以看出，通過(guò)溶劑提取工序S6,幾乎能將提取前原液中含有的鈧以固體 (氫氧化鈧)的形式全部回收。而且，在回收的氫氧化鈧中，幾乎不含有鋁、鎳、鎂、鉻、錳、鈣、 鈷、銅、鋅元素，可以認(rèn)為氫氧化鈧中含有的鈧的品位較高。
[0166] [鈧沉淀工序S7]
[0167] 然后，向通過(guò)上述工序所得到的氫氧化鈧的固體中添加鹽酸，維持漿料的pH至1.0 以上且1.5以下的范圍內(nèi)，進(jìn)行攪拌，使氫氧化鈧的固體完全溶解，得到再溶解液。然后，對(duì) 于再溶解液，溶解相對(duì)于再溶解液中含有的鈧的量2倍計(jì)算量的草酸· 2水合物(三菱氣體 化學(xué)公司（三菱力'只社)制造)的結(jié)晶，攪拌混合60分鐘，生成草酸鈧的白色結(jié)晶性沉淀。
[0168] [焙燒工序S8]
[0169] 對(duì)通過(guò)上述鈧沉淀工序所得到的溴酸鈧進(jìn)行減壓過(guò)濾，用純水洗凈，在105°C的條 件下干燥8小時(shí)。然后，將草酸鈧加入至管狀爐，維持至850~900°C，進(jìn)行焙燒(燒成），得到 氧化鈧。
[0170]通過(guò)發(fā)光分光分析法對(duì)上述氧化鈧進(jìn)行分析。將除去率表示于表6,幾乎能完全除 去鈧以外的雜質(zhì)，特別是鋁、鎳、鈾、銅，能以氧化鈧Sc2〇3的形式得到純度高于99.9%的極高 純度的氧化鈧。
[0171]表6各種元素的除去率
[0173] (單位是％。-表示未分析或?yàn)闇y(cè)定下限值以下。）
[0174] 〈實(shí)施例2>
[0175] 用與上述實(shí)施例1相同的方法對(duì)與上述實(shí)施例1相同的氧化鈧礦石進(jìn)行浸出、中 和、硫化，得到表7所示的組成的硫化后液體。
[0176] 表7硫化后液體的組成
[0178] (單位是 mg/L)
[0179] 用與上述實(shí)施例1相同的方法對(duì)該硫化后液體進(jìn)行離子交換工序以及濃縮工序， 用硫酸再溶解所得到的氫氧化鈧，得到螯合洗脫液氫氧化物溶解液。將對(duì)螯合洗脫液氫氧 化物溶解液的組成進(jìn)行分析的結(jié)果表示于表8。
[0180] 表8螯合洗脫液氫氧化物溶解液的組成
[0182] (單位是 mg/L)
[0183] 將該表8所示的組成的螯合洗脫液氫氧化物溶解液作為提取初始液，用于使用酸 性提取劑的溶劑提取。此外，在酸性提取劑中使用PC-88A (大八化學(xué)社制造），用溶劑 Teelean N20(于夕1；一 ^N20)(商品名，JX日礦日石社制造)將其稀釋至20%，使提取平衡pH 為〇,以有機(jī)量和液體中金屬量的比值為基準(zhǔn)，選定有機(jī)量(〇)和提取初始液(A)的量為表9 表示的條件。
[0184] 表9提取條件

[0186] 圖2表示有機(jī)溶劑中含有的5(：、111、1]^1、以及?6的提取率。從圖2可知，在作為有機(jī) 量相對(duì)金屬量的比的有機(jī)量/金屬量(單位:mol/mol，以下相同）在0.4以上且1.0以下的范 圍內(nèi)的情況下，能將鈧與釷、錯(cuò)、鐵分離，其結(jié)果是，能濃縮有機(jī)溶劑中的鈧。具體地，在0/A 為2.00的情況下，相對(duì)于釷的0%的提取率、鐵的4%的提取率、鋁的6%的提取率，鈧的提取 率為63%。
[0187] 另一方面，如果有機(jī)量/金屬量低于0.4倍，則有機(jī)相和水相的分離較差，不優(yōu)選。 另外，如果有機(jī)量/金屬量高于1.0倍，則有機(jī)相中也含有除鈧以外的金屬，因此不優(yōu)選。
[0188] 接下來(lái)，向?qū)嵤├?-2的提取金屬后的有機(jī)溶劑PC-88A中混和硫酸，用表10所示的 條件進(jìn)行洗凈。
[0189] 表 1〇
[0191] 圖3表示硫酸濃度與洗凈率的關(guān)系。洗凈率是指從有機(jī)溶劑中分離的在硫酸中含 有的金屬的比例。任何試樣都能將鈾從有機(jī)溶劑中分離、除去，但特別地，當(dāng)硫酸濃度為 2mol/L以上且5mol/L以下的情況下，能將80%以上的鈾從有機(jī)溶劑中分離、除去。
[0192] 然后，向含有鈧的有機(jī)溶劑中混合氫氧化鈉、碳酸鈉，進(jìn)行反提取。對(duì)反提取后的 反提取液體的組成進(jìn)行分析的結(jié)果表示于表8。此外，回收率為反提取液體中含有的各成分 的重量(單位: mg)相對(duì)于硫酸洗凈后的有機(jī)相中含有的各成分的重量(單位:mg)的比例。
[0193] 表11反提取后液體的組成
[0195] (單位是 mg/L)
[0196] 根據(jù)表11確認(rèn)了能以95 %以上的回收率回收鈧。
[0197] 附圖標(biāo)記的說(shuō)明
[0198] S1浸出工序；
[0199] S2中和工序；
[0200] S3硫化工序；
[0201] S4離子交換工序；
[0202] S5濃縮工序； [0203] S6溶劑提取工序； [0204] S7鈧沉淀工序；
[0205] S8焙燒工序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鈧回收方法，其包括： 浸出工序，該浸出工序?qū)⒑锈偂X、以及鉻的氧化鎳礦與硫酸一起裝入至加壓容器 中，在高溫高壓的條件下，固液分離為浸出液體和浸出殘?jiān)? 中和工序，該中和工序向前述浸出液體中添加中和劑，得到中和沉淀物和中和后液體； 硫化工序，該硫化工序向前述中和后液體中添加硫化劑，分離為鎳硫化物和硫化后液 體； 離子交換工序，該離子交換工序使前述硫化后液體接觸螯合樹(shù)脂，使前述鈧吸附于前 述螯合樹(shù)脂，得到鈧洗脫液； 溶劑提取工序，該溶劑提取工序使前述鈧洗脫液接觸提取劑，通過(guò)向提取液中添加反 提取劑得到反提取物；以及 焙燒工序，該焙燒工序?qū)η笆龇刺崛∥镞M(jìn)行燒成，得到氧化鈧。2. 如權(quán)利要求1所述的鈧回收方法，其中， 前述螯合樹(shù)脂是以亞氨基二乙酸作為官能團(tuán)的樹(shù)脂， 并且，前述離子交換工序包括： 吸附工序，該吸附工序使前述硫化后液體接觸前述螯合樹(shù)脂，使前述鈧吸附于前述螯 合樹(shù)脂； 鋁除去工序，該鋁除去工序使0.1 N以下的硫酸接觸通過(guò)前述吸附工序吸附有鈧的螯合 樹(shù)脂，除去通過(guò)前述吸附工序吸附于前述螯合樹(shù)脂的鋁； 鈧洗脫工序，該鈧洗脫工序使〇. 3N以上且低于3N的硫酸接觸經(jīng)過(guò)前述鋁除去工序的螯 合樹(shù)脂，得到前述鈧洗脫液;以及 鉻除去工序，該鉻除去工序使3N以上的硫酸接觸經(jīng)過(guò)前述鈧洗脫工序的螯合樹(shù)脂，除 去通過(guò)前述吸附工序吸附于前述螯合樹(shù)脂的鉻。3. 如權(quán)利要求1或2所述的鈧回收方法，其中， 其還包括濃縮工序，該濃縮工序在前述離子交換工序之后，從前述鈧洗脫液中生成含 有鈧的沉淀物，對(duì)該沉淀物進(jìn)行酸溶解，得到鈧濃縮液， 并且，前述溶劑提取工序包括:使前述鈧濃縮液接觸前述提取劑，得到反提取物的工 序。4. 如權(quán)利要求3所述的鈧回收方法，其中， 前述濃縮工序包括： 通過(guò)向前述鈧洗脫液中添加中和劑，將pH調(diào)整至8以上且9以下的范圍內(nèi)，由此，生成中 和物的工序；以及 通過(guò)硫酸或者鹽酸對(duì)前述中和物進(jìn)行酸溶解的工序。5. 如權(quán)利要求3或4所述的鈧回收方法，其中， 前述濃縮工序包括： 通過(guò)向前述鈧洗脫液中添加草酸而生成草酸鈧的結(jié)晶的工序；以及 通過(guò)硫酸或者鹽酸對(duì)前述草酸鈧的結(jié)晶進(jìn)行酸溶解的工序。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的鈧回收方法，其中， 前述提取劑是酸性提取劑。7. 如權(quán)利要求6所述的鈧回收方法，其中， 前述酸性提取劑是二-2-乙基己基磷酸。8. 如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的鈧回收方法，其中， 前述反提取劑是濃度為5mol/L以上且8mol/L以下的氫氧化鈉， 前述反提取物是氫氧化鈧的沉淀物。9. 如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的鈧回收方法，其中， 前述溶劑提取工序包括： 混合前述鈧洗脫液和作為有機(jī)溶劑的前述提取劑，并且分離為提取有鈧的提取后有機(jī) 溶劑和提取殘余液體的提取工序； 向前述提取后有機(jī)溶劑中混合濃度為5.0mol/L以上且7.0mol/L以下的鹽酸溶液、或者 濃度為2.5mol/L以上且3.5mol/L以下的硫酸溶液，將雜質(zhì)從前述提取后有機(jī)溶劑中分離， 得到洗凈后有機(jī)溶劑的洗滌工序；以及 向前述洗凈后有機(jī)溶劑中添加前述反提取劑，將鈧從前述洗凈后有機(jī)溶劑中反提取， 得到前述反提取物的反提取工序。10. 如權(quán)利要求6所述的鈧回收方法，其中， 前述酸性提取劑是2-乙基己基磺酸-單-2-乙基己基酯。11. 如權(quán)利要求1O所述的鈧回收方法，其中， 前述溶劑提取工序包括： 混合前述鈧洗脫液和作為有機(jī)溶劑的前述提取劑，并且分離為提取有鈧的提取后有機(jī) 溶劑和提取殘余液體的提取工序； 向前述提取后有機(jī)溶劑中混合濃度為5.0mol/L以上且7.0mol/L以下的鹽酸溶液、或者 濃度為2.0mol/L以上且5.0mol/L以下的硫酸溶液，從前述提取后有機(jī)溶劑中分離雜質(zhì)，得 到洗凈后有機(jī)溶劑的洗滌工序； 向通過(guò)前述洗滌工序得到的洗滌后有機(jī)溶劑中添加5.0mol/L以上且8.0m〇l/L以下的 氫氧化鈉，得到氫氧化鈧沉淀物的工序；以及 向前述氫氧化鈧沉淀物中添加酸，得到鈧?cè)芙庖旱墓ば颉?2. 如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的鈧回收方法，其中， 其進(jìn)一步包括鈧沉淀工序，該鈧沉淀工序在前述溶劑提取工序之后，通過(guò)鹽酸對(duì)前述 反提取物進(jìn)行溶解，向通過(guò)該溶解而得到的鹽酸溶解液中添加草酸，得到草酸鈧的結(jié)晶， 并且，前述焙燒工序包括:對(duì)前述草酸鈧的結(jié)晶進(jìn)行燒成的工序。
【文檔編號(hào)】C22B3/04GK105899691SQ201580004295
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日
【發(fā)明人】檜垣達(dá)也, 尾崎佳智, 松本伸也, 松岡逸見(jiàn), 永井秀昌, 永倉(cāng)俊彥, 工藤敬司
【申請(qǐng)人】住友金屬礦山株式會(huì)社