Proceso de producción de óxido de escandio

Proceso de producción de óxido de escandio.
La fórmula química del óxido de escandio es Sc2O3. Naturaleza: sólido blanco. Tiene estructura cúbica de sesquióxido de tierras raras. Densidad 3.864. Punto de fusión 2403 grados ± 20 grados. Insoluble en agua, soluble en ácido caliente. Se prepara por descomposición térmica de la sal de escandio. Se puede utilizar como material de evaporación para el recubrimiento de semiconductores. Haga láseres de estado sólido de longitud de onda variable, cañones de electrones de televisión de alta definición, lámparas de halogenuros metálicos, etc.
El óxido de escandio (Sc2O3) es uno de los productos más importantes en los productos de escandio. Sus propiedades físicas y químicas son similares a las de los óxidos de tierras raras (como La2O3, Y2O3 y Lu2O3), por lo que los métodos de producción utilizados en la producción son muy similares. Sc2O3 puede producir escandio metálico (Sc), productos de diferentes sales (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3, etc.) y varias aleaciones de escandio (serie Al-Sc, Al-Zr-Sc). Estos productos de escandio tienen valor técnico práctico y buenos resultados económicos. Debido a algunas características de Sc2O3, ha sido ampliamente utilizado en aleaciones de aluminio, fuentes de luz eléctrica, láseres, catalizadores, activadores, cerámica y aeroespacial, y sus perspectivas de desarrollo son muy amplias.
En la década de 1970, China comenzó a desarrollar productos Sc2O3 y los productos de kilogramo ingresaron al mercado. En la década de 1980, la producción de Sc2O3 en China alcanzó su clímax, con una producción de más de 100 kg, exportada principalmente a Japón y Estados Unidos. Desde la década de 1990, Rusia ha producido una gran cantidad de productos de Sc2O3 y los ha lanzado al mercado internacional a un precio bajo, lo que ha impactado seriamente la producción de óxido de escandio en China, haciendo que la producción de Sc2O3 esté en un punto bajo, y mucha producción las líneas se han reducido, lo que hace que la capacidad y la producción de China se reduzcan. Sin embargo, en los últimos años, el desarrollo de materiales de fuente de luz eléctrica y aleación de Sc-Al en China ha promovido el desarrollo de la producción industrial de Sc2O3. China es rica en recursos de escandio. Se informa que las reservas industriales de escandio en el mundo son de alrededor de 2 millones de toneladas en la actualidad, y hay alrededor de 600000-650000 toneladas en China, lo que representa alrededor del 30 por ciento del contenido total del mundo. Después de años de investigación y práctica de producción, la tecnología y el equipo de producción para extraer Sc2O3 de materias primas que contienen escandio incluyen los siguientes métodos:
① Método de extracción. Es ampliamente utilizado en producción y tiene las características de gran producción, buena calidad, alta tasa de recuperación, bajo costo y operación continua en producción.
② Método de intercambio de iones. También se utiliza a menudo en la producción. Tiene las características de bajo rendimiento, alta pureza, bajo rendimiento, alto costo y largo ciclo de producción.
③ Cromatografía de resina de extracción. Tiene las características de ciclo de producción corto, alta pureza, alto rendimiento y bajo costo.
④ Método de extracción de membrana líquida. Es una nueva tecnología de separación que combina la separación por membrana y la extracción líquido-líquido. Pero no hay ninguna práctica de producción en la actualidad. Algunas personas han usado membranas de emulsión líquida para enriquecer Sc de 60 mg/L a 1400 mg/L después de la extracción primaria. Desde la perspectiva de la extracción de Sc2O3 en China durante muchos años, los dos primeros procesos casi se adoptan
Tecnología (extracción e intercambio iónico). [2]
método de extracción
(1) El proceso de producción de óxido de escandio a partir de concentrado de escandio por método de extracción: el concentrado de escandio se disuelve con ácido clorhídrico para obtener una solución de ScCl3 y luego se purifican las impurezas como el titanio y el hierro. El líquido purificado se utiliza como materia prima. Se usó TBP al 50 por ciento y queroseno como extractante. La solución de material preparado y el extractante se colocan en el tanque de extracción para extraer el escandio. Después de lavar con ácido y destilar agua para extraer el escandio, se obtiene la solución pura que contiene escandio (solución de ScCl3) y luego se precipita con ácido oxálico. Después de secar y quemar, se obtiene el producto Sc2O3 puro. El proceso principal es: concentrado de escandio - disolución ácida - purificación - extracción TBP de escandio - lavado ácido - decapado de escandio - precipitación de ácido oxálico - secado - quemado - envasado - almacenamiento (productos Sc2O3 puros).
Equipo principal: tanque de disolución de ácido, tanque de extracción, tanque de sedimentación, horno de combustión, empaquetadora, etc.
método de intercambio de iones
Proceso tecnológico: la escoria de desecho de tungsteno (que contiene Sc2O378g/t~377g/t) se utiliza como materia prima. Se disuelve en ácido clorhídrico y se filtra, y el líquido de alimentación se purifica para obtener una solución limpia de ScCl3, que se utiliza como líquido de alimentación para el intercambio de iones después de mezclar. Prepare la columna de adsorción y la columna de separación para su uso. El líquido de alimentación (líquido ScCl3) fluye hacia la columna de adsorción desde el extremo superior de la columna y alcanza Sc3 más la saturación para su uso. Después de conectar la columna de adsorción con la columna de separación, el eluyente fluirá hacia ya través de la columna de separación desde la parte superior de la columna de adsorción. Después de que la última columna de separación fluya de manera estable de la solución de ScCl3, la solución de ScCl3 (solución de ScCl3 pura) se puede recibir continuamente en el recipiente colector, luego se ajusta la acidez y luego el ácido oxálico se usa para la precipitación, filtración, secado y quemar para formar el producto Sc2O3 puro. El proceso principal es el siguiente: residuo de desecho de tungsteno - disolución ácida - purificación - columna de adsorción - lixiviación - recepción de solución de ScCl3 - ajuste de ácido - precipitación de escandio - secado - quema - envasado - almacenamiento (producto de Sc2O3 puro).
Equipo principal: tanque de disolución de ácido, columna de adsorción, columna de separación, tanque de sedimentación, horno de combustión, máquina de embalaje, etc.
Cromatografía de resina de extracción
Proceso tecnológico: disuelva el humo clorado y el polvo con HCl y luego purifíquelo para hacer líquido de alimentación ScCl3. El escandio se extrae en el tanque de extracción con 50 por ciento de TBP-queroseno extractante, las impurezas se decapan y el escandio se vuelve a extraer para obtener una solución pura de Sc-Cl3, luego se precipita Sc con H2C2O4 y se obtiene Sc2O3 puro quemándolo. El proceso principal es el siguiente: humo de oxidación - disolución de ácido clorhídrico - purificación - solución neta de ScCl3 - extracción - lavado con ácido - decapado - precipitación - quemado - envasado - almacenamiento (producto de Sc2O3 puro).
Extracción de membrana líquida
Tome líquido de desecho blanco titanio (que contiene Sc2O325g/m3) como materia prima. En el sistema medio de ácido sulfúrico que usa queroseno P204 como extractante, el escandio se extrae del líquido de alimentación en el tanque de extracción. Después de eliminar las impurezas mediante lavado ácido con H2SO4 y H2O2, el escandio se vuelve a extraer con una solución de NaOH para formar un concentrado de Sc (OH) 3. El Sc (OH) 3 se disuelve en ácido clorhídrico para formar una solución de ScCl3. El ácido oxálico precipita el escandio (dos veces) y lo quema. El paquete es producto Sc2O3 puro. El proceso principal es: licor residual de dióxido de titanio - preparación - extracción - decapado - decapado - producto sc (OH) 3 - disolución - precipitación - quema - envasado - almacenamiento (producto Sc2O3 puro).