Процес на производство на скандиев оксид

Процес на производство на скандиев оксид
Химическата формула на скандиевия оксид е Sc2O3. Естество: бяло твърдо вещество. Има кубична структура на редкоземен сескиоксид. Плътност 3.864. Точка на топене 2403 градуса ± 20 градуса. Неразтворим във вода, разтворим в гореща киселина. Получава се чрез термично разлагане на скандиева сол. Може да се използва като материал за изпаряване за полупроводникови покрития. Направете твърдотелни лазери с променлива дължина на вълната, телевизионни електронни пушки с висока разделителна способност, металхалогенни лампи и др.
Скандиевият оксид (Sc2O3) е един от най-важните продукти в скандиевите продукти. Неговите физични и химични свойства са подобни на тези на редкоземните оксиди (като La2O3, Y2O3 и Lu2O3), така че производствените методи, използвани в производството, са много сходни. Sc2O3 може да произвежда метален скандий (Sc), продукти от различни соли (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3 и т.н.) и различни скандиеви сплави (Al-Sc, Al-Zr-Sc серия). Тези скандиеви продукти имат практическа техническа стойност и добри икономически резултати. Поради някои характеристики на Sc2O3, той се използва широко в алуминиеви сплави, източници на електрическа светлина, лазери, катализатори, активатори, керамика и космонавтика и перспективите за неговото развитие са много широки.
През 70-те години на миналия век Китай започва да разработва продукти Sc2O3 и на пазара навлизат килограмови продукти. През 1980 г. производството на Sc2O3 в Китай достига връхната си точка, като продукцията достига повече от 100 kg, основно изнасяни за Япония и Съединените щати. От 90-те години на миналия век Русия е произвела голям брой продукти от Sc2O3 и ги е хвърлила на международния пазар на ниска цена, което е повлияло сериозно на производството на скандиев оксид в Китай, правейки производството на Sc2O3 в ниска точка и много производство линиите са прекъснати, което води до свиване на капацитета и производството на Китай. Въпреки това, през последните години, развитието на Sc-Al сплав и материали за източници на електрическа светлина в Китай насърчи развитието на промишленото производство на Sc2O3. Китай е богат на ресурси от скандий. Съобщава се, че промишлените запаси от скандий в света в момента са около 2 милиона тона, а в Китай има около 600000-650000 тона, което представлява около 30 процента от общото съдържание в света. След години на изследователска и производствена практика производствената технология и оборудването за извличане на Sc2O3 от суровини, съдържащи скандий, включват следните методи:
① Метод на извличане. Той се използва широко в производството и има характеристиките на голяма производителност, добро качество, висока степен на възстановяване, ниска цена и непрекъсната работа в производството.
② Йонообменен метод. Също така често се използва в производството. Има характеристиките на нисък добив, висока чистота, нисък добив, висока цена и дълъг производствен цикъл.
③ Хроматография с екстракционна смола. Има характеристиките на кратък производствен цикъл, висока чистота, висок добив и ниска цена.
④ Метод на екстракция с течна мембрана. Това е нова технология за разделяне, съчетаваща мембранно разделяне и екстракция течност-течност. Но в момента няма производствена практика. Някои хора са използвали емулсионна течна мембрана за обогатяване на Sc от 60 mg/L до 1400 mg/L след първична екстракция. От гледна точка на извличането на Sc2O3 в Китай в продължение на много години, първите два процеса са почти възприети
Технология (екстракция и йонообмен). [2]
метод на екстракция
(1) Процесът на производство на скандиев оксид от скандиев концентрат чрез метод на екстракция: скандиевият концентрат се разтваря със солна киселина, за да се получи разтвор на ScCl3 и след това примесите като титан и желязо се пречистват. Като суровина се използва пречистена течност. Като екстрагент се използват 50 процента TBP и керосин. Приготвеният материален разтвор и екстрагентът се поставят в екстракционния резервоар за извличане на скандий. След киселинно промиване и дестилиране на вода за извличане на скандий се получава чист скандий-съдържащ разтвор (разтвор на ScCl3) и след това се утаява с оксалова киселина. След изсушаване и изгаряне се получава чист продукт Sc2O3. Основният процес е: скандиев концентрат - киселинно разтваряне - пречистване - TBP екстракция на скандий - киселинно измиване - отстраняване на скандий - утаяване с оксалова киселина - сушене - изгаряне - опаковане - складиране (чисти Sc2O3 продукти).
Основно оборудване: резервоар за разтваряне на киселина, резервоар за екстракция, резервоар за утаяване, пещ за изгаряне, опаковъчна машина и др.
Йонообменен метод
Технологичен процес: като суровина се използва волфрамова отпадъчна шлака (съдържаща Sc2O378g/t~377g/t). Разтваря се в солна киселина и се филтрува, а захранващата течност се пречиства, за да се получи чист разтвор на ScCl3, който се използва като захранваща течност за йонен обмен след смесване. Подгответе адсорбционната колона и колоната за разделяне за употреба. Захранващата течност (ScCl3 течност) се влива в адсорбционната колона от горния край на колоната и достига Sc3 плюс насищане за използване. След свързване на адсорбционната колона с разделителната колона, елуентът ще потече в и през разделителната колона от горната част на адсорбционната колона. След като последната колона за разделяне стабилно изтича от разтвора на ScCl3, разтворът на ScCl3 (чист разтвор на ScCl3) може непрекъснато да се приема в събирателния контейнер и след това киселинността се регулира и след това оксаловата киселина се използва за утаяване, филтриране, сушене и изгаряне до образуване на чист продукт Sc2O3. Основният процес е както следва: остатък от волфрамови отпадъци - киселинно разтваряне - пречистване - адсорбционна колона - излугване - получаване на разтвор на ScCl3 - регулиране на киселината - утаяване на скандий - сушене - изгаряне - опаковане - складиране (чист продукт Sc2O3).
Основно оборудване: резервоар за разтваряне на киселина, адсорбционна колона, разделителна колона, резервоар за утаяване, горивна пещ, опаковъчна машина и др.
Хроматография с екстракционна смола
Технологичен процес: разтворете хлорирания дим и прах с HCl и след това го пречистете, за да направите ScCl3 захранващ течен. Скандият се екстрахира в резервоара за екстракция с 50 процента TBP-керосин екстрагент, примесите се ецват и скандият се екстрахира обратно, за да се получи чист разтвор на Sc-Cl3, след което Sc се утаява с H2C2O4 и чист Sc2O3 се получава чрез изгаряне. Основният процес е както следва: окислителен дим - разтваряне на солна киселина - пречистване - чист разтвор на ScCl3 - екстракция - промиване с киселина - стрипинг - утаяване - изгаряне - опаковане - складиране (чист продукт Sc2O3).
Екстракция с течна мембрана
Вземете титанова бяла отпадъчна течност (съдържаща Sc2O325g/m3) като суровина. В системата със среда със сярна киселина, използваща керосин P204 като екстрагент, скандият се извлича от захранващата течност в екстракционния резервоар. След отстраняване на примесите чрез киселинно промиване с H2SO4 и H2O2, скандият се екстрахира обратно с разтвор на NaOH, за да се образува Sc (OH) 3 концентрат. Sc (OH) 3 се разтваря в солна киселина, за да се образува разтвор на ScCl3. Оксаловата киселина утаява скандий (два пъти) и го изгаря. Пакетът е чист продукт Sc2O3. Основният процес е: отпадъчна луга с титанов диоксид - подготовка - екстракция - ецване - отстраняване - sc (OH) 3 продукт - разтваряне - утаяване - изгаряне - опаковане - складиране (чист продукт Sc2O3).