Skandija oksīda ražošanas process

Skandija oksīda ražošanas process
Skandija oksīda ķīmiskā formula ir Sc2O3. Daba: balta cieta viela. Tam ir retzemju seskvioksīda kubiskā struktūra. Blīvums 3.864. Kušanas temperatūra 2403 grādi ± 20 grādi . Nešķīst ūdenī, šķīst karstā skābē. To iegūst, termiski sadalot skandija sāli. To var izmantot kā iztvaikošanas materiālu pusvadītāju pārklājumam. Izgatavojiet mainīga viļņa garuma cietvielu lāzerus, augstas izšķirtspējas televīzijas elektronu lielgabalus, metālu halogenīdu lampas utt.
Skandija oksīds (Sc2O3) ir viens no svarīgākajiem produktiem skandija produktos. Tā fizikālās un ķīmiskās īpašības ir līdzīgas retzemju oksīdu (piemēram, La2O3, Y2O3 un Lu2O3) īpašībām, tāpēc ražošanā izmantotās ražošanas metodes ir ļoti līdzīgas. Sc2O3 var ražot skandija metālu (Sc), dažādu sāļu (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3 u.c.) produktus un dažādus skandija sakausējumus (Al-Sc, Al-Zr-Sc sērija). Šiem skandija izstrādājumiem ir praktiska tehniskā vērtība un labi ekonomiskie rezultāti. Dažu Sc2O3 īpašību dēļ tas ir plaši izmantots alumīnija sakausējumos, elektriskajos gaismas avotos, lāzeros, katalizatoros, aktivatoros, keramikā un kosmosa ražošanā, un tā attīstības perspektīvas ir ļoti plašas.
70. gados Ķīna sāka izstrādāt Sc2O3 produktus, un tirgū ienāca kilogramu produkcija. Astoņdesmitajos gados Ķīnas Sc2O3 ražošana sasniedza kulmināciju, izlaidei sasniedzot vairāk nekā 100 kg, galvenokārt eksportējot uz Japānu un ASV. Kopš 90. gadiem Krievija ir ražojusi lielu skaitu Sc2O3 produktu un izlaidusi tos starptautiskajā tirgū par zemu cenu, kas ir nopietni ietekmējis skandija oksīda ražošanu Ķīnā, padarot Sc2O3 ražošanu zemā līmenī un daudzus ražošanas apjomus. līnijas ir samazinājušās, padarot Ķīnas jaudas un ražošanas apjoma samazināšanos. Tomēr pēdējos gados Sc-Al sakausējuma un elektrisko gaismas avotu materiālu attīstība Ķīnā ir veicinājusi Sc2O3 rūpnieciskās ražošanas attīstību. Ķīna ir bagāta ar skandija resursiem. Tiek ziņots, ka rūpnieciskās skandija rezerves pasaulē šobrīd ir aptuveni 2 miljoni tonnu, bet Ķīnā ir aptuveni 600000-650000 tonnas, kas veido aptuveni 30 procentus no pasaules kopējā satura. Pēc gadiem ilgas izpētes un ražošanas prakses ražošanas tehnoloģija un aprīkojums Sc2O3 ekstrakcijai no skandiju saturošām izejvielām ietver šādas metodes:
① Ekstrakcijas metode. To plaši izmanto ražošanā, un tam piemīt lielas izlaides īpašības, laba kvalitāte, augsts atgūšanas ātrums, zemas izmaksas un nepārtraukta darbība ražošanā.
② Jonu apmaiņas metode. To bieži izmanto arī ražošanā. Tam ir zema raža, augsta tīrība, zema raža, augstas izmaksas un ilgs ražošanas cikls.
③ Ekstrakcijas sveķu hromatogrāfija. Tam ir īss ražošanas cikls, augsta tīrība, augsta raža un zemas izmaksas.
④ Šķidrās membrānas ekstrakcijas metode. Tā ir jauna atdalīšanas tehnoloģija, kas apvieno membrānas atdalīšanu un šķidruma-šķidruma ekstrakciju. Bet pašlaik nav ražošanas prakses. Daži cilvēki ir izmantojuši emulsijas šķidro membrānu, lai pēc primārās ekstrakcijas bagātinātu Sc no 60 mg/l līdz 1400 mg/l. No Sc2O3 ekstrakcijas viedokļa Ķīnā daudzus gadus pirmie divi procesi ir gandrīz pieņemti
Tehnoloģija (ekstrakcija un jonu apmaiņa). [2]
ekstrakcijas metode
(1) Skandija oksīda iegūšanas process no skandija koncentrāta ar ekstrakcijas metodi: skandija koncentrātu izšķīdina ar sālsskābi, lai iegūtu ScCl3 šķīdumu, un pēc tam attīra tādus piemaisījumus kā titāns un dzelzs. Kā izejvielu izmanto attīrītu šķidrumu. Kā ekstraktoru tika izmantoti 50 procenti TBP un ​​petrolejas. Sagatavoto materiāla šķīdumu un ekstraktoru ievieto ekstrakcijas tvertnē, lai iegūtu skandiju. Pēc skābes mazgāšanas un ūdens destilēšanas, lai ekstrahētu skandiju, iegūst tīru skandiju saturošu šķīdumu (ScCl3 šķīdumu), un pēc tam to izgulsnē ar skābeņskābi. Pēc žāvēšanas un sadedzināšanas iegūst tīru Sc2O3 produktu. Galvenais process ir: skandija koncentrāts - skābes šķīdināšana - attīrīšana - skandija ekstrakcija ar TBP - mazgāšana ar skābi - skandija atdalīšana - skābeņskābes izgulsnēšana - žāvēšana - dedzināšana - iepakošana - uzglabāšana noliktavā (tīri Sc2O3 produkti).
Galvenais aprīkojums: skābes šķīdināšanas tvertne, ekstrakcijas tvertne, sedimentācijas tvertne, degšanas krāsns, iepakošanas mašīna utt.
Jonu apmaiņas metode
Tehnoloģiskais process: kā izejvielu izmanto volframa atkritumu izdedžus (satur Sc2O378g/t~377g/t). To izšķīdina sālsskābē un filtrē, un padeves šķidrumu attīra, lai iegūtu tīru ScCl3 šķīdumu, ko pēc sajaukšanas izmanto kā barošanas šķidrumu jonu apmaiņai. Sagatavo adsorbcijas kolonnu un atdalīšanas kolonnu lietošanai. Barības šķidrums (ScCl3 šķidrums) ieplūst adsorbcijas kolonnā no kolonnas augšējā gala un sasniedz Sc3 plus piesātinājumu lietošanai. Pēc adsorbcijas kolonnas savienošanas ar atdalīšanas kolonnu eluents ieplūdīs atdalīšanas kolonnā un caur to no adsorbcijas kolonnas augšdaļas. Pēc tam, kad pēdējā atdalīšanas kolonna stabili izplūst no ScCl3 šķīduma, ScCl3 šķīdumu (tīru ScCl3 šķīdumu) var nepārtraukti uzņemt savākšanas traukā, pēc tam noregulē skābumu, un pēc tam skābeņskābi izmanto nogulsnēšanai, filtrēšanai, žāvēšanai. un sadedzinot, veidojot tīru Sc2O3 produktu. Galvenais process ir šāds: volframa atkritumu atlikums - skābes šķīdināšana - attīrīšana - adsorbcijas kolonna - izskalošana - ScCl3 šķīduma saņemšana - skābes regulēšana - skandija izgulsnēšana - žāvēšana - dedzināšana - iepakošana - uzglabāšana noliktavā (tīrs Sc2O3 produkts).
Galvenais aprīkojums: skābes šķīdināšanas tvertne, adsorbcijas kolonna, atdalīšanas kolonna, sedimentācijas tvertne, degšanas krāsns, iepakošanas mašīna utt.
Ekstrakcijas sveķu hromatogrāfija
Tehnoloģiskais process: izšķīdiniet hlorētos dūmus un putekļus ar HCl un pēc tam attīriet, lai iegūtu ScCl3 padeves šķidrumu. Skandiju ekstrahē ekstrakcijas tvertnē ar 50% TBP-petrolejas ekstraktoru, piemaisījumus marinē un skandiju ekstrahē atpakaļ, lai iegūtu tīru Sc-Cl3 šķīdumu, pēc tam Sc izgulsnē ar H2C2O4 un tīru Sc2O3 iegūst, sadedzinot. Galvenais process ir šāds: oksidācijas dūmi - sālsskābes šķīdināšana - attīrīšana - neto ScCl3 šķīdums - ekstrakcija - mazgāšana ar skābi - attīrīšana - nogulsnēšana - dedzināšana - iepakošana - uzglabāšana noliktavā (tīrs Sc2O3 produkts).
Šķidrās membrānas ekstrakcija
Kā izejvielu ņemiet titāna balto atkritumu šķidrumu (satur Sc2O325g/m3). Sērskābes barotnes sistēmā, izmantojot petroleju P204 kā ekstraktoru, skandijs tiek ekstrahēts no padeves šķidruma ekstrakcijas tvertnē. Pēc piemaisījumu noņemšanas, skalojot ar skābi ar H2SO4 un H2O2, skandijs tiek ekstrahēts atpakaļ ar NaOH šķīdumu, veidojot Sc (OH) 3 koncentrātu. Sc(OH)3 izšķīdina sālsskābē, veidojot ScCl3 šķīdumu. Skābeņskābe izgulsnē skandiju (divas reizes) un sadedzina to. Iepakojums ir tīrs Sc2O3 produkts. Galvenais process ir: titāna dioksīda atkritumu šķidrums - sagatavošana - ekstrakcija - kodināšana - atdalīšana - sc (OH) 3 produkts - šķīdināšana - nogulsnēšana - sadedzināšana - iepakošana - uzglabāšana noliktavā (tīrs Sc2O3 produkts).