钪回收方法

钪回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种轨的回收方法，更详细而言，设及一种使用馨合树脂和溶剂萃取 来有效回收氧化镶矿石中所含的轨的方法。
【背景技术】
[0002] 作为高强度合金的添加剂、燃料电池的电极材料，轨是极其有用的。但是，由于生 产量少且价格高的缘故，尚未得到广泛应用。
[0003] 红±矿、褐铁矿等氧化镶矿中含有微量的轨。但是，由于氧化镶矿中含镶的品位低 的缘故，长久W来，在工业上没有将氧化镶矿用作镶原料。因此，也基本上未进行过从氧化 镶矿中工业化回收轨的研究。
[0004] 但是，近年来，HPAL工艺不断得到实用化，在该工艺中，将氧化镶矿与硫酸一起装 入加压容器中，加热至240~260°C左右的高温，对含镶的浸出液和浸出残渣进行固液分 离。在该HPAL工艺中得到的浸出液中，通过添加中和剂来分离杂质，接着，添加硫化剂而 将镶作为镶硫化物进行回收，通过现有的镶提炼工序对该镶硫化物进行处理而得到电锻镶 (electro-nicke)、镶盐化合物（nickelsaltcompound)。
[0005] 当采用如上所述的HPAL工艺时，氧化镶矿中所含的轨与镶一起被包含于浸出液 中（参照专利文献1)。并且，当在HPAL工艺中得到的浸出液中添加中和剂来分离杂质，并 接着添加硫化剂的情况下，镶作为镶硫化物被回收，另一方面，由于轨包含于添加硫化剂后 的酸性溶液中，因此通过使用HPAL工艺能够有效分离镶和轨。
[0006] 并且，作为从上述酸性溶液中回收轨的方法，有人提出使轨吸附于W亚氨基二己 酸盐作为官能团的馨合树脂而与杂质分离并进行浓缩的技术方案（参照专利文献2~4)。
[0007] 另外也有人提出使用溶剂萃取方式从氧化镶矿石中回收轨的方法（参照专利 文献5)。在专利文献5中公开了如下技术方案：在除了轨W外还至少含有铁、侣、巧、 锭、铺、铭、儀中的一种W上的水相含轨溶液中，加入W煤油化erosene)稀释2-己基己 基横酸单-2-己基己醋而成的有机溶剂，将轨成分萃取于有机溶剂中，接着，为了将随着 轨一起萃取至有机溶剂中的锭、铁、铺、铭、儀、侣、巧进行分离，加入盐酸水溶液进行冲洗 (scrubbing)，在去除锭、铁、铺、铭、儀、侣、巧之后，在有机溶剂中加入化0H水溶液，从而将 有机溶剂中残留的轨形成为含有Sc(0H)3的浆液（slurry)，将对此过滤得到的Sc(0H)3用盐 酸进行溶解，获得氯化轨水溶液，向其中加入草酸获得草酸轨沉淀，过滤沉淀，将铁、铺、铭、 儀、侣、巧分离于滤液中后，通过预烧而获得高纯度的氧化轨。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 ;日本特开平3-173725号公报
[001U 专利文献2 ;日本特开平1-133920号公报
[0012] 专利文献3 ;日本特开平9-176756号公报
[001引专利文献4 ;日本特开平9-194211号公报
[0014]专利文献5 ;日本特开平9-291320号公报
【发明内容】

[001引发明要解决的课题
[0016] 但是，即使采用了专利文献1~4所述的方法，氧化镶矿中除了轨之外还含有铁、 侣、铭等各种杂质。其中，铭离子、=价状态的铁离子具有强固地吸附于上述馨合树脂上的 性质，因此，一旦铭离子、=价铁离子吸附于馨合树脂上，就难W从该馨合树脂上分离出铭 和铁，从而之后吸附于馨合树脂上的轨量减少，因此，设备效率降低。另外，由于馨合树脂中 吸附有轨和杂质两者，因此，在吸附杂质后再利用馨合树脂的情况下，存在所回收的轨的品 位降低等问题。
[0017] 另外，当将如专利文献5所述的采用溶剂萃取的工艺应用于从氧化镶矿回收镶、 钻后的酸性溶液中回收轨的技术方案时，在工业上存在成本方面不利的问题。其原因在于： 氧化镶矿石中所含的轨与镶相比是更极其微量的，在由萃取镶所需的硫酸添加量所确定的 浆料浓度中，浆料中的轨浓度最多不过几mg^~几十mg^左右，而其用液量庞大。
[001引若直接对上述酸性溶液使用溶剂萃取法，则无法忽视伴随着萃取剂向作为萃取对 象的溶液即水相中溶出而产生的损失，且需要花费用于补充的成本、去除废水的COD等有 机成分所需的工时和成本。进而，应对庞大的用液量而带来的装置规模扩大等设备投资也 增多。根据氧化镶矿中含有的成分的不同，例如存在铁、巧或侣等易于与用于溶剂萃取的萃 取剂形成包覆层的成分，从确保作业稳定性的观点看，针对该些成分多的氧化镶矿石的酸 浸出液进行溶剂萃取也成为了课题。
[0019] 如此地，至今并未发现一种适合在工业上从氧化镶矿石中回收轨的方法。
[0020] 本发明的目的在于有效地从氧化镶矿中回收高品位的轨。
[0021] 解决课题的方法
[0022] 为了解决上述课题，本发明人等反复进行了精屯、的研究，结果发现通过馨合树脂 分离轨，进而予W溶剂萃取而能够得到高纯度轨化合物，从而完成了本发明。具体而言，本 发明提供如下技术方案。
[0023] (1)本发明提供一种轨回收方法，其中，包括：将含有轨、侣和铭的氧化镶矿与硫 酸一起装入加压容器中，在高温高压下进行固液分离而得到浸出液和浸出残渣的浸出工 序；将中和剂加入于前述浸出液中，得到中和沉淀物和中和后液的中和工序；将硫化剂添 加于前述中和后液中，分离为镶硫化物和硫化后液的硫化工序；使前述硫化后液与馨合树 脂接触，从而使前述轨吸附于前述馨合树脂中，得到轨洗脱液的离子交换工序；使前述轨洗 脱液与萃取剂接触，得到反萃取液的溶剂萃取工序；将中和剂或草酸加入于前述反萃取液 中，得到沉淀物的轨沉淀工序；W及，将前述沉淀物干燥，赔烧而得到氧化轨的赔烧工序。
[0024] (2)另外，在本发明的上述（1)所述的轨回收方法中，前述馨合树脂是W亚氨基 二己酸作为官能团的树脂，前述离子交换工序包括；使前述硫化后液与前述馨合树脂接触， 从而使前述轨吸附于前述馨合树脂的吸附工序；使前述吸附工序中吸附了轨的馨合树脂接 触0. 1NW下的硫酸，去除在前述吸附工序中吸附于前述馨合树脂上的侣的侣去除工序；将 0. 3NW上且低于3N的硫酸与经过前述侣去除工序的馨合树脂接触，得到前述轨洗脱液的 轨洗脱工序；W及，将3NW上的硫酸与经过前述轨洗脱工序的馨合树脂接触，去除在前述 吸附工序中吸附于前述馨合树脂上的铭的铭去除工序。
[002引 做另外，在本发明的上述（1)或似所述的轨回收方法中，前述萃取剂是^立辛 基氧化麟作为官能团的有机溶剂，前述溶剂萃取工序包括；将前述轨洗脱液与前述萃取剂 进行混合，分离为萃取了轨的萃取后有机溶剂和萃取残液的萃取工序；将浓度为2.Omol/ 1W上且9.Omol/1W下的盐酸溶液或浓度为3. 5mol/lW上且9.Omol/1W下的硫酸溶液 混合于前述萃取后有机溶剂中，从而将杂质从前述萃取后有机溶剂中分离而得到洗漆后有 机溶剂的冲洗（scrubbing)工序；W及，将含有浓度低于2.OmoVl的盐酸溶液或浓度低于 3. 5mol/l的硫酸溶液的反萃取初始溶液混合于前述洗漆后有机溶剂中，将轨从洗漆后有机 溶剂中反萃取而得到前述反萃取液的反萃取工序。
[0026] (4)另夕F，在本发明的上述（1)至（3)中任一项所述的轨回收方法中，将中和剂 添加于前述轨洗脱液中，从而将抑值调节为2W上且4W下的范围；接着，添加还原剂，从 而将前述轨洗脱液的氧化还原电位调节为W银-氯化银电极作为参比电极的电位计超过 200mV且300mVW下的范围；接着，添加硫酸，调节抑值为1W上且2.5W下的范围，从而 得到轨洗脱液的抑调节后液，并采用该抑调节后液再次施行前述离子交换工序。
[0027] 妨另外，在本发明的上述（1)至（4)中任一项前述的轨回收方法中，还包括对由 前述离子交换工序所得到的前述轨洗脱液中所含的轨进行草酸化的草酸化工序，
[002引前述草酸化工序包括：将中和剂添加于前述轨洗脱液中，从而将抑值调节为8W上且9W下的范围，对通过该调节所得到的沉淀物中添加盐酸而得到再溶解液；接着，将草 酸添加于前述再溶解液中而得到草酸轨的结晶；接着，将前述结晶溶解于硫酸和/或盐酸 中，
[0029] 在施行前述草酸化工序后，将前述结晶的溶解液供给前述溶剂萃取工序。
[0030] 做另外，在本发明的上述（1)至妨中任一项所述的轨回收方法中，前述轨沉淀 工序是将草酸加入前述反萃取液中的工序。
[0031] (7)另外，在发明的上述（1)至妨中任一项所述的轨回收方法中，前述轨沉淀工 序是将中和剂加入前述反萃取液中，并将抑值调节为8W上且9W下范围的工序。
[00对发明效果
[0033] 基于本发明能够有效地从氧化镶矿中回收高品位的轨。
【附图说明】
[0034] 图1是用于说明本发明的轨回收方法的图。
[0035] 图2是表示通液于馨合树脂的含金属溶液的抑与该金属在馨合树脂上的吸附量 之间的关系的图。
[0036] 图3是表示轨洗脱工序的重复次数与重复后轨洗脱液中所含的轨浓度之间的关 系的图。
[0037] 图4是表示溶剂萃取工序的冲洗（洗漆）工序中的洗漆次数与洗漆液中的轨或杂 质的浓度之间的关系的图。
[003引图5是表示溶剂萃取工序的反萃取次数与反萃取液中的各金属元素浓度之间的 关系的图。
[0039]图6是表示溶剂萃取工序的冲洗（洗漆）处理中使用的盐酸溶液（洗漆液）的浓 度与洗漆液中的轨浓度之间的关系的图。
[0040] 图7是表示溶剂萃取工序的洗漆处理中使用的硫酸溶液（洗漆液）的浓度与洗漆 液中的轨浓度之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0041] 下面，详细说明本发明的【具体实施方式】，但本发明并不受下述实施方式的任何限 定，可在本发明的目的范围内施加适当的改变而实施。
[0042] 图1是用于说明本发明的轨回收方法的图。本发明包括：将含有轨、侣和铭的氧化 镶矿与硫酸一起装入加压容器中，在高温高压下进行固液分离而得到浸出液和浸出残渣的 浸出工序S1 ;将中和剂加入于前述浸出液中，得到中和沉淀物和中和后液的中和工序S2 ; 将硫化剂添加于前述中和后液中，分离为镶硫化物和硫化后液的硫