醋酸浸出赤泥及P507萃取浸出液回收钇的实验研究
2021-07-29朱晓波
朱晓波,王 涛,李 望
(河南理工大学 化学化工学院,河南 焦作 454000)
钇是一种重要的稀土元素,广泛应用于特种玻璃、冶金和材料等领域[1-2]。钇在地壳中的含量约为2.8×10-30%,分布非常分散,主要与其他元素伴生存在于硅铍钇矿、黑稀土矿、磷钇矿、粉煤灰和深海粘土等矿物中[3-5]。铝土矿是冶炼氧化铝的重要矿产资源,其中也含有一定量的钇、钛、铁等有价金属。铝土矿冶炼氧化铝后得到尾渣(赤泥)[6-8],有价金属含量得到了富集,其中钇含量在0.01%~0.04%,是一种重要的含钇矿产资源[9]。
酸浸工艺以其回收率高的特点,是提取回收钇、钪、钒等稀有金属的主要方法[10-14]。例如,在盐酸浓度为30%,浸出温度为100 ℃,液固比为7 mL/g,搅拌速率为300 r/min和浸出时间为1 h的条件下,赤泥中钇的浸出率可达80%以上[15]。然而在采用盐酸、硫酸、硝酸等浸出提取钇时,大量的铁、铝等杂质也会溶解[16]。浸出液中高浓度杂质离子浓度(尤其是铁离子浓度),将会严重影响了后续浸出液萃取分离钇的效果[17-18]。学者们利用二(2-乙基己基)磷酸酯(P204),双(2,4,4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex272),10-甲基十二烷酸(Acid10),三辛基氧化膦(TOPO)等萃取剂对含钇酸浸液进行了萃取分离研究[19-20]。研究表明:相比于其他萃取剂,采用P204对钇进行萃取,其萃取率最高,但其协萃铁离子也更为明显,因此萃取钇之前需将铁离子预先沉淀脱除[21]。2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(P507)更适合于低pH值条件下萃取分离稀有金属,同时其对稀有金属与铁离子的萃取分离效果优于P204[22]。
因此,作者提出了采用醋酸选择性浸出赤泥和P507萃取浸出液以回收其中的钇。……
