Процес производње скандијум оксида

Процес производње скандијум оксида
Хемијска формула скандијум оксида је Сц2О3. Природа: бела чврста материја. Има кубичну структуру сесквиоксида ретких земаља. Густина 3.864. Тачка топљења 2403 степени ± 20 степени. Нерастворљив у води, растворљив у врућој киселини. Припрема се термичким разлагањем соли скандијума. Може се користити као материјал за испаравање за премазивање полупроводника. Направите чврсте ласере са променљивом таласном дужином, телевизијске електронске топове високе дефиниције, метал-халогене лампе итд.
Скандијум оксид (Сц2О3) је један од најважнијих производа у производима скандијума. Његове физичке и хемијске особине су сличне онима оксида ретких земаља (као што су Ла2О3, И2О3 и Лу2О3), тако да су методе производње које се користе у производњи веома сличне. Сц2О3 може произвести метални скандијум (Сц), производе различитих соли (СцЦл3, СцФ3, СцИ3, Сц2 (Ц2О4) 3, итд.) и разне легуре скандијума (Ал-Сц, Ал-Зр-Сц серије). Ови производи од скандијума имају практичну техничку вредност и добре економске резултате. Због неких карактеристика Сц2О3, широко се користи у алуминијумским легурама, електричним изворима светлости, ласерима, катализаторима, активаторима, керамици и ваздухопловству, а перспективе његовог развоја су веома широке.
Седамдесетих година Кина је почела да развија Сц2О3 производе, а килограмски производи су ушли на тржиште. Током 1980-их, кинеска производња Сц2О3 достигла је врхунац, са производњом која је достигла више од 100 кг, углавном се извози у Јапан и Сједињене Државе. Од 1990-их, Русија је произвела велики број Сц2О3 производа и бацила их на међународно тржиште по ниској цени, што је озбиљно утицало на производњу скандијум оксида у Кини, чинећи производњу Сц2О3 на ниском нивоу, а многе производе линије су смањене, због чега се капацитет и производња Кине смањују. Међутим, последњих година, развој Сц-Ал легуре и материјала извора електричног светла у Кини промовисао је развој индустријске производње Сц2О3. Кина је богата ресурсима скандијума. Извештава се да су индустријске резерве скандијума у ​​свету тренутно око 2 милиона тона, а у Кини их има око 600000-650000 тона, што чини око 30 процената укупног светског садржаја. Након година истраживања и производне праксе, производна технологија и опрема за екстракцију Сц2О3 из сировина које садрже скандијум укључују следеће методе:
① Метода екстракције. Широко се користи у производњи и има карактеристике велике производње, доброг квалитета, високе стопе опоравка, ниске цене и континуираног рада у производњи.
② Метода јонске размене. Такође се често користи у производњи. Има карактеристике ниског приноса, високе чистоће, ниског приноса, високе цене и дугог производног циклуса.
③ Хроматографија на смоли за екстракцију. Има карактеристике кратког производног циклуса, високе чистоће, високог приноса и ниске цене.
④ Метода екстракције течном мембраном. То је нова технологија сепарације која комбинује мембранско одвајање и екстракцију течност-течност. Али тренутно нема производне праксе. Неки људи су користили емулзиону течну мембрану да обогате Сц са 60мг/Л на 1400мг/Л након примарне екстракције. Из перспективе екстракције Сц2О3 у Кини дуги низ година, прва два процеса су скоро усвојена
Технологија (екстракција и јонска размена). [2]
метода екстракције
(1) Процес производње скандијум оксида из концентрата скандијума методом екстракције: концентрат скандијума се раствори хлороводоничном киселином да би се добио раствор СцЦл3, а затим се пречишћавају нечистоће као што су титан и гвожђе. Пречишћена течност се користи као сировина. 50 процената ТБП и керозина је коришћено као екстрактант. Припремљени раствор материјала и екстрактант се стављају у резервоар за екстракцију ради екстракције скандијума. После испирања киселином и дестилације воде за екстракцију скандијума, добија се чист раствор који садржи скандијум (раствор СцЦл3), а затим преципитира оксалном киселином. После сушења и сагоревања добија се чист производ Сц2О3. Главни процес је: концентрат скандијума - растварање киселине - пречишћавање - ТБП екстракција скандијума - испирање киселине - уклањање скандијума - таложење оксалне киселине - сушење - сагоревање - паковање - складиштење (чисти производи Сц2О3).
Главна опрема: резервоар за растварање киселине, резервоар за екстракцију, резервоар за седиментацију, пећ за сагоревање, машина за паковање итд.
Метода јонске размене
Технолошки процес: као сировина се користи отпадна шљака волфрама (садржи Сц2О378г/т~377г/т). Раствара се у хлороводоничкој киселини и филтрира, а напојна течност се пречишћава да би се добио чисти раствор СцЦл3, који се после мешања користи као напојна течност за јонску измену. Припремите адсорпциону колону и колону за одвајање за употребу. Доводна течност (СцЦл3 течност) тече у адсорпциону колону са горњег краја колоне и достиже Сц3 плус засићење за употребу. Након повезивања адсорпционе колоне са колоном за одвајање, елуент ће тећи у и кроз колону за одвајање са врха адсорпционе колоне. Након што последња колона за одвајање стабилно исцури из раствора СцЦл3, раствор СцЦл3 (чисти раствор СцЦл3) се може континуирано примати у сабирни контејнер, а затим се подешава киселост, а затим се оксална киселина користи за таложење, филтрацију, сушење и сагоревањем да би се формирао чист производ Сц2О3. Главни процес је следећи: остатак волфрамовог отпада - растварање киселине - пречишћавање - адсорпциона колона - лужење - пријем СцЦл3 раствора - подешавање киселине - таложење скандијума - сушење - сагоревање - паковање - складиштење (чисти производ Сц2О3).
Главна опрема: резервоар за растварање киселине, адсорпциона колона, колона за одвајање, резервоар за таложење, пећ за сагоревање, машина за паковање итд.
Хроматографија на смоли за екстракцију
Технолошки процес: растворити хлорисани дим и прашину са ХЦл, а затим их пречистити да би се добио течност за напајање СцЦл3. Скандијум се екстрахује у резервоару за екстракцију са 50 процената екстрактанта ТБП-керозина, нечистоће се кисели, а скандијум се екстрахује назад да би се добио чист раствор Сц-Цл3, затим се Сц таложи са Х2Ц2О4, а чисти Сц2О3 се добија сагоревањем. Главни процес је следећи: оксидациона испарења - растварање хлороводоничне киселине - пречишћавање - нето раствор СцЦл3 - екстракција - испирање киселином - скидање - таложење - сагоревање - паковање - складиштење (чисти производ Сц2О3).
Екстракција течном мембраном
Узмите титанијум белу отпадну течност (која садржи Сц2О325г/м3) као сировину. У систему сумпорне киселине који користи керозин П204 као екстратант, скандијум се екстрахује из напојне течности у резервоару за екстракцију. Након што су нечистоће уклоњене испирањем киселином са Х2СО4 и Х2О2, скандијум се поново екстрахује раствором НаОХ да би се формирао Сц (ОХ) 3 концентрат. Сц (ОХ) 3 је растворен у хлороводоничкој киселини да би се формирао раствор СцЦл3. Оксална киселина преципитира скандијум (двапут) и сагорева га. Паковање је чисти Сц2О3 производ. Главни процес је: отпадна течност титанијум диоксида - припрема - екстракција - кисељење - уклањање - сц (ОХ) 3 производ - растварање - таложење - сагоревање - паковање - складиштење (чисти производ Сц2О3).