- •Оглавление
- •1. Введение.
- •2. Литературный обзор.
- •2.1. Состояние скандия в водных растворах.
- •2.1.1. Гидроксокомплексы скандия.
- •2.1.2. Азотнокислые растворы.
- •2.1.3. Сернокислые растворы.
- •2.1.4. Фосфорнокислые растворы.
- •2.2. Экстракция скандия.
- •2.2.1. Экстракция скандия нейтральными экстрагентами.
- •2.2.2. Экстракция из роданидных растворов.
- •2.2.3. Экстракция из хлоридных растворов.
- •2.2.4. Экстракция из азотнокислых растворов.
- •2.2.5. Экстракция из нитратных растворов.
- •2.2.6. Экстракция из сульфатных и карбонатных растворов.
- •2.2.7. Химия экстракции скандия из сульфатных растворов.
- •2.2.8. Химия экстракции скандия солями чао.
- •3. Экспериментальная часть
- •3.1. Исходные вещества и реагенты.
- •3.3 Методика проведения экстракции.
- •3.4. Методика проведения реэкстракции.
- •3.5. Методика проведения промывки органических экстрактов.
- •3.6. Определение содержания скандия и сопутствующих металлов.
- •3.8. Титриметрическое определение содержания серной кислоты.
- •4. Обсуждение результатов.
- •4.1. Состав растворов сернокислотного выщелачивания отходов ммс.
- •Соотнесение рефлексов, полученных при рентгенофазовом анализе образцов вторичных осадков образующихся в фильтратах и промывных водах кеков выщелачивания.
- •4.2. Методика очистки д2эгфк.
- •Распределение примесей при экстракции скандия из растворов сернокислотного выщелачивания отходов ммс.
- •Степени очистки скандия от сопутствующих металлов на стадии экстракции бинарной смесью д2эгфк–тамас.
- •4.7. Экстракционная очистка оборотной серной кислоты трибутилфосфатом.
- •5. Выводы.
- •Список литературы
1. Введение.
Скандий является типичным рассеянным элементом: его собственные минералы исключительно редки, а содержание скандия в рудах других металлов не превышает десятых долей процента. Повышенное содержание скандия (0,05-0,3% Sс2O3) отмечается в ильменитах, вольфрамовых и урановых рудах, цирконах, бокситах, некоторых других видах редкометального сырья. Скандий может извлекаться попутно при комплексной переработке сырья различного состава с содержанием скандия в количествах сотых и даже тысячных долей процента.
В настоящее время актуальным представляется решение проблемы вовлечение в переработку альтернативных, техногенных, сырьевых источников редкоземельных металлов, в частности отходов мокрой магнитной сепарации железо-ванадиевых руд, красных шламов (КШ) переработки бокситов, золошлаковых отходов (ЗШО) сжигания энергетических углей и др. источников [1].
Переработка отходов мокрого магнитного обогащения (сепарации), в дальнейшем ММС, является важной задачей, связанной с устранением огромных запасов техногенных отвалов, накопленных при переработке железо-ванадиевых руд с извлечением из этого отхода недоизвлеченных ценных компонентов, таких как скандий, титан, ванадий, алюминий, а также вовлечением в переработку кремниевой основы отходов, которая составляет около 50% от общей массы отвалов.
Решение данной задачи позволит вовлечь в переработку основную массу отвалов, извлечь из нее ценные компоненты при одновременном использовании их в народном хозяйстве и провести рекультивацию земель, занятых в настоящее время отходами ММС.
При выборе рациональных методов и оптимальных условии вскрытия и выщелачивания отходов ММС с целью перевода скандия в раствор и получения в последующем 2-8%-го чернового скандиевого концентрата, необходимо учитывать многокомпонентность состава отходов ММС, возможности комплексной утилизации ценных составляющих.
Наиболее распространенным, относительно дешевым и достаточно эффективным вскрывающим агентом в химической технологии является серная кислота, поэтому переработка сульфатных растворов с целью извлечения из них скандия представляет особый интерес.
В настоящее время отработана стадия сернокислотного выщелачивания отходов ММС [1]. В результате выщелачивания получаются сернокислые растворы, содержащие 2-2,8 моль/л серной кислоты, скандий, железо, титан, ванадий, кальций магний и кремний. Для извлечения из сернокислых растворов скандия и очистки его от примесей применяется жидкостная экстракция смесью Д2ЭГФК с аминами в разбавителе, которая позволяет, как селективно выделять, так и концентрировать целевой компонент из растворов сложного солевого состава [2].
Наряду с первичными и третичными аминами в качестве экстрагента для извлечения скандия может быть использованы соли четвертичных аммониевых оснований (ЧАО) и в частности при экстракции из сернокислых растворов сульфат метилтриоктиламмония (ТАМАС) [3]. Реэкстракцию скандия предполагается проводить щелочными растворами карбоната натрия, в результате чего скандий переходит в твердую фазу образуя так называемый черновой скандиевый концентрат (ЧСК).
В связи с этим, целью настоящей работы явилось исследование экстракционного извлечения скандия из сернокислых растворов выщелачивания отходов ММС с возможностью получения чернового скандиевого концентрата, пригодного для дальнейшей переработки.