Procés de producció d'òxid d'escandi

Procés de producció d'òxid d'escandi
La fórmula química de l'òxid d'escandi és Sc2O3. Natura: sòlid blanc. Té una estructura cúbica de sesquiòxid de terres rares. Densitat 3.864. Punt de fusió 2403 graus ± 20 graus. Insoluble en aigua, soluble en àcid calent. Es prepara per descomposició tèrmica de la sal d'escandi. Es pot utilitzar com a material d'evaporació per al recobriment de semiconductors. Feu làsers d'estat sòlid de longitud d'ona variable, canons d'electrons de televisió d'alta definició, làmpades d'halogenurs metàl·lics, etc.
L'òxid d'escandi (Sc2O3) és un dels productes més importants dels productes d'escandi. Les seves propietats físiques i químiques són similars a les dels òxids de terres rares (com ara La2O3, Y2O3 i Lu2O3), de manera que els mètodes de producció utilitzats en la producció són molt similars. Sc2O3 pot produir escandi metàl·lic (Sc), productes de diferents sals (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3, etc.) i diversos aliatges d'escandi (sèries Al-Sc, Al-Zr-Sc). Aquests productes d'escandi tenen un valor tècnic pràctic i bons resultats econòmics. A causa d'algunes característiques de Sc2O3, s'ha utilitzat àmpliament en aliatges d'alumini, fonts de llum elèctriques, làsers, catalitzadors, activadors, ceràmica i aeroespacial, i les seves perspectives de desenvolupament són molt àmplies.
A la dècada de 1970, la Xina va començar a desenvolupar productes Sc2O3 i els productes en quilograms van entrar al mercat. A la dècada de 1980, la producció de Sc2O3 de la Xina va assolir un punt culminant, amb una producció que va arribar a més de 100 kg, principalment exportada al Japó i als Estats Units. Des de la dècada de 1990, Rússia ha produït un gran nombre de productes Sc2O3 i els ha llançat al mercat internacional a un preu baix, la qual cosa ha afectat seriosament la producció d'òxid d'escandi a la Xina, fent que la producció de Sc2O3 estigui en un punt baix i moltes produccions. les línies s'han reduït, la qual cosa fa que la capacitat i la producció de la Xina es redueixin. Tanmateix, en els darrers anys, el desenvolupament d'aliatges Sc-Al i materials de font de llum elèctrica a la Xina ha promogut el desenvolupament de la producció industrial de Sc2O3. La Xina és rica en recursos d'escandi. S'informa que les reserves industrials d'escandi al món són d'uns 2 milions de tones actualment, i hi ha unes 600000-650000 tones a la Xina, que representen al voltant del 30 per cent del contingut total mundial. Després d'anys d'investigació i pràctica de producció, la tecnologia de producció i l'equip per extreure Sc2O3 de matèries primeres que contenen escandi inclouen els mètodes següents:
① Mètode d'extracció. S'utilitza àmpliament en la producció i té les característiques de gran producció, bona qualitat, alta taxa de recuperació, baix cost i funcionament continu en producció.
② Mètode d'intercanvi iònic. També s'utilitza sovint en producció. Té les característiques de baix rendiment, alta puresa, baix rendiment, alt cost i cicle de producció llarg.
③ Cromatografia de resina d'extracció. Té les característiques de cicle de producció curt, alta puresa, alt rendiment i baix cost.
④ Mètode d'extracció de membrana líquida. És una nova tecnologia de separació que combina la separació de membrana i l'extracció líquid-líquid. Però actualment no hi ha pràctica de producció. Algunes persones han utilitzat membrana líquida d'emulsió per enriquir Sc de 60 mg/L a 1400 mg/L després de l'extracció primària. Des de la perspectiva de l'extracció de Sc2O3 a la Xina durant molts anys, els dos primers processos gairebé s'adopten
Tecnologia (extracció i intercanvi iònic). [2]
mètode d'extracció
(1) El procés de producció d'òxid d'escandi a partir del concentrat d'escandi mitjançant el mètode d'extracció: el concentrat d'escandi es dissol amb àcid clorhídric per obtenir una solució de ScCl3 i després es purifiquen les impureses com el titani i el ferro. El líquid purificat s'utilitza com a matèria primera. El 50 per cent de TBP i querosè es van utilitzar com a extractor. La solució de material preparat i l'extractant es posen al dipòsit d'extracció per extreure escandi. Després del rentat àcid i destil·lació d'aigua per extreure l'escandi, s'obté la solució pura que conté escandi (solució ScCl3) i després es precipita amb àcid oxàlic. Després d'assecar i cremar, s'obté el producte pur Sc2O3. El procés principal és: concentrat d'escandi - dissolució àcida - purificació - extracció TBP d'escandi - rentat àcid - decapament d'escandi - precipitació d'àcid oxàlic - assecat - crema - embalatge - emmagatzematge (productes Sc2O3 purs).
Equips principals: dipòsit de dissolució d'àcids, dipòsit d'extracció, dipòsit de sedimentació, forn de combustió, màquina d'envasament, etc.
Mètode d'intercanvi iònic
Procés tecnològic: com a matèria primera s'utilitza l'escòria de residus de tungstè (que conté Sc2O378g/t~377g/t). Es dissol en àcid clorhídric i es filtra, i el líquid d'alimentació es purifica per obtenir una solució neta ScCl3, que s'utilitza com a líquid d'alimentació per a l'intercanvi d'ions després de la barreja. Prepareu la columna d'adsorció i la columna de separació per al seu ús. El líquid d'alimentació (líquid ScCl3) flueix a la columna d'adsorció des de l'extrem superior de la columna i arriba a Sc3 més la saturació per al seu ús. Després de connectar la columna d'adsorció amb la columna de separació, l'eluent fluirà dins i a través de la columna de separació des de la part superior de la columna d'adsorció. Després que l'última columna de separació surti de manera estable de la solució de ScCl3, la solució de ScCl3 (solució pura de ScCl3) es pot rebre contínuament al recipient de recollida, i després s'ajusta l'acidesa i, a continuació, s'utilitza l'àcid oxàlic per a la precipitació, filtració i assecat. i cremant per formar producte pur Sc2O3. El procés principal és el següent: residu de residus de tungstè - dissolució àcida - purificació - columna d'adsorció - lixiviació - recepció de la solució de ScCl3 - ajust d'àcid - precipitació d'escandi - assecat - crema - embalatge - emmagatzematge (producte Sc2O3 pur).
Equips principals: dipòsit de dissolució d'àcids, columna d'adsorció, columna de separació, dipòsit de sedimentació, forn de combustió, màquina d'envasat, etc.
Cromatografia de resina d'extracció
Procés tecnològic: dissol el fum clorat i la pols amb HCl, i després purificar-lo per fer líquid d'alimentació ScCl3. L'escandi s'extreu al dipòsit d'extracció amb un extractor de querosè TBP al 50 per cent, les impureses s'acumulen i es torna a extreure escandi per obtenir una solució pura de Sc-Cl3, després Sc es precipita amb H2C2O4 i s'obté Sc2O3 pur per crema. El procés principal és el següent: fum d'oxidació - dissolució d'àcid clorhídric - purificació - solució neta de ScCl3 - extracció - rentat àcid - decapament - precipitació - crema - envasat - emmagatzematge (producte Sc2O3 pur).
Extracció líquida de membrana
Agafeu el líquid residual blanc de titani (que conté Sc2O325g/m3) com a matèria primera. En el sistema de medi àcid sulfúric que utilitza querosè P204 com a extractor, l'escandi s'extreu del líquid d'alimentació al dipòsit d'extracció. Després d'eliminar les impureses mitjançant un rentat àcid amb H2SO4 i H2O2, l'escandi es torna a extreure amb una solució de NaOH per formar Sc (OH) 3 concentrat. El Sc (OH) 3 es dissol en àcid clorhídric per formar una solució de ScCl3. L'àcid oxàlic precipita escandi (dues vegades) i el crema. El paquet és un producte pur Sc2O3. El procés principal és: licor residual de diòxid de titani - preparació - extracció - decapat - decapat - producte sc (OH) 3 - dissolució - precipitació - crema - envasat - emmagatzematge (producte Sc2O3 pur).