Scandiumoxideproductieproces

Scandiumoxide productieproces
De chemische formule van scandiumoxide is Sc2O3. Aard: witte vaste stof. Het heeft een kubische structuur van sesquioxide van zeldzame aarde. Dichtheid 3.864. Smeltpunt 2403 graden ± 20 graden. Onoplosbaar in water, oplosbaar in heet zuur. Het wordt bereid door thermische ontleding van scandiumzout. Het kan worden gebruikt als verdampingsmateriaal voor halfgeleidercoating. Maak solid-state lasers met variabele golflengte, high-definition televisie-elektronenkanonnen, metaalhalogenidelampen, enz.
Scandiumoxide (Sc2O3) is een van de belangrijkste producten in scandiumproducten. De fysische en chemische eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van zeldzame aardmetalen (zoals La2O3, Y2O3 en Lu2O3), dus de productiemethoden die bij de productie worden gebruikt, lijken sterk op elkaar. Sc2O3 kan scandiummetaal (Sc), producten van verschillende zouten (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3, enz.) en verschillende scandiumlegeringen (Al-Sc, Al-Zr-Sc-serie) produceren. Deze scandiumproducten hebben praktische technische waarde en goede economische resultaten. Vanwege enkele kenmerken van Sc2O3 wordt het veel gebruikt in aluminiumlegeringen, elektrische lichtbronnen, lasers, katalysatoren, activatoren, keramiek en ruimtevaart, en zijn ontwikkelingsperspectieven zijn zeer breed.
In de jaren zeventig begon China Sc2O3-producten te ontwikkelen en kwamen kilogramproducten op de markt. In de jaren tachtig bereikte de Chinese productie van Sc2O3 een hoogtepunt, met een productie van meer dan 100 kg, voornamelijk geëxporteerd naar Japan en de Verenigde Staten. Sinds de jaren 1990 heeft Rusland een groot aantal Sc2O3-producten geproduceerd en tegen een lage prijs op de internationale markt gegooid, wat de productie van scandiumoxide in China ernstig heeft beïnvloed, waardoor de productie van Sc2O3 op een dieptepunt is gekomen en veel productie lijnen zijn uitgevallen, waardoor de capaciteit en productie van China krimpen. In de afgelopen jaren heeft de ontwikkeling van Sc-Al-legering en elektrische lichtbronmaterialen in China echter de ontwikkeling van de industriële productie van Sc2O3 bevorderd. China is rijk aan scandiumbronnen. Naar verluidt zijn de industriële reserves van scandium in de wereld momenteel ongeveer 2 miljoen ton, en er zijn ongeveer 600000-650000 ton in China, goed voor ongeveer 30 procent van de totale inhoud van de wereld. Na jaren van onderzoek en productiepraktijken omvatten de productietechnologie en apparatuur voor het extraheren van Sc2O3 uit scandiumhoudende grondstoffen de volgende methoden:
① Extractiemethode. Het wordt veel gebruikt in de productie en heeft de kenmerken van grote output, goede kwaliteit, hoog herstelpercentage, lage kosten en continue werking in productie.
② Ionenuitwisselingsmethode. Het wordt ook vaak gebruikt in de productie. Het heeft de kenmerken van lage opbrengst, hoge zuiverheid, lage opbrengst, hoge kosten en lange productiecyclus.
③ Extractieharschromatografie. Het heeft de kenmerken van een korte productiecyclus, hoge zuiverheid, hoge opbrengst en lage kosten.
④ Vloeibare membraanextractiemethode. Het is een nieuwe scheidingstechnologie die membraanscheiding en vloeistof-vloeistofextractie combineert. Maar er is momenteel geen productiepraktijk. Sommige mensen hebben emulsievloeistofmembraan gebruikt om Sc te verrijken van 60 mg/L tot 1400 mg/L na primaire extractie. Vanuit het perspectief van Sc2O3-extractie in China gedurende vele jaren, zijn de eerste twee processen bijna overgenomen
Technologie (extractie en ionenuitwisseling). [2]
extractie methode
(1) Het proces van het produceren van scandiumoxide uit scandiumconcentraat door extractiemethode: het scandiumconcentraat wordt opgelost met zoutzuur om ScCl3-oplossing te verkrijgen, en vervolgens worden de onzuiverheden zoals titanium en ijzer gezuiverd. Gezuiverde vloeistof wordt gebruikt als grondstof. Als extractiemiddel werd 50 procent TBP en kerosine gebruikt. De voorbereide materiaaloplossing en het extractiemiddel worden in de extractietank gedaan om scandium te extraheren. Na wassen met zuur en destilleren van water om scandium te extraheren, wordt de zuivere scandiumbevattende oplossing (ScCl3-oplossing) verkregen en vervolgens geprecipiteerd met oxaalzuur. Na drogen en branden wordt het zuivere Sc2O3-product verkregen. Het belangrijkste proces is: scandiumconcentraat - zure oplossing - zuivering - TBP-extractie van scandium - wassen met zuur - strippen van scandium - oxaalzuurprecipitatie - drogen - branden - verpakken - warehousing (zuivere Sc2O3-producten).
Hoofduitrusting: zuuroplostank, extractietank, sedimentatietank, brandende oven, verpakkingsmachine, enz.
Ionenuitwisselingsmethode
Technologisch proces: wolfraamafvalslak (met Sc2O378g/t~377g/t) wordt gebruikt als grondstof. Het wordt opgelost in zoutzuur en gefilterd, en de voedingsvloeistof wordt gezuiverd om ScCl3-schone oplossing te verkrijgen, die na mengen wordt gebruikt als voedingsvloeistof voor ionenuitwisseling. Maak de adsorptiekolom en scheidingskolom klaar voor gebruik. De voedingsvloeistof (ScCl3-vloeistof) stroomt in de adsorptiekolom vanaf het bovenste uiteinde van de kolom en bereikt Sc3 plus verzadiging voor gebruik. Na het verbinden van de adsorptiekolom met de scheidingskolom zal het eluens vanaf de bovenkant van de adsorptiekolom in en door de scheidingskolom stromen. Nadat de laatste scheidingskolom stabiel uit de ScCl3-oplossing stroomt, kan de ScCl3-oplossing (zuivere ScCl3-oplossing) continu in de verzamelcontainer worden ontvangen, waarna de zuurgraad wordt aangepast en vervolgens wordt het oxaalzuur gebruikt voor precipitatie, filtratie, drogen en branden om zuiver Sc2O3-product te vormen. Het hoofdproces is als volgt: wolfraamafvalresidu - zure oplossing - zuivering - adsorptiekolom - uitloging - ScCl3-oplossing ontvangen - zuur aanpassen - scandium neerslaan - drogen - branden - verpakken - opslag (puur Sc2O3-product).
Hoofduitrusting: zuuroplostank, adsorptiekolom, scheidingskolom, sedimentatietank, brandende oven, verpakkingsmachine, enz.
Extractieharschromatografie
Technologisch proces: los de gechloreerde rook en het stof op met HCl en zuiver het vervolgens om ScCl3-voedingsvloeistof te maken. Scandium wordt geëxtraheerd in de extractietank met 50 procent TBP-kerosine-extractant, onzuiverheden worden gebeitst en scandium wordt teruggeëxtraheerd om zuivere Sc-Cl3-oplossing te verkrijgen, vervolgens wordt Sc geprecipiteerd met H2C2O4 en zuiver Sc2O3 wordt verkregen door verbranding. Het belangrijkste proces is als volgt: oxidatierook - oplossen van zoutzuur - zuivering - netto ScCl3-oplossing - extractie - wassen met zuur - strippen - neerslaan - verbranden - verpakken - opslag (puur Sc2O3-product).
Vloeibare membraanextractie
Neem titaanwitte afvalvloeistof (met Sc2O325g/m3) als grondstof. In het zwavelzuurmediumsysteem dat P204-kerosine als extractiemiddel gebruikt, wordt scandium uit de voedingsvloeistof in de extractietank gehaald. Nadat de onzuiverheden zijn verwijderd door wassen met zuur met H2SO4 en H2O2, wordt het scandium teruggeëxtraheerd met NaOH-oplossing om Sc (OH) 3-concentraat te vormen. Het Sc(OH)3 wordt opgelost in zoutzuur om een ​​ScCl3-oplossing te vormen. Het oxaalzuur slaat scandium (twee keer) neer en verbrandt het. Het pakket is puur Sc2O3-product. Het belangrijkste proces is: titaandioxide-afvalvloeistof - bereiding - extractie - beitsen - strippen - sc (OH) 3-product - oplossen - neerslaan - branden - verpakken - opslaan (puur Sc2O3-product).