Proċess tal-Produzzjoni tal-Ossidu tal-Iskandju

Proċess tal-produzzjoni tal-ossidu tal-iskandju
Il-formula kimika ta 'l-ossidu ta' l-iskandju hija Sc2O3. Natura: solidu abjad. Għandu struttura kubika ta 'sesquioxide ta' l-art rari. Densità 3.864. Punt tat-tidwib 2403 grad ± 20 grad. Ma jinħallx fl-ilma, jinħall fl-aċidu sħun. Huwa ppreparat permezz ta 'dekompożizzjoni termali tal-melħ tal-iskandju. Jista 'jintuża bħala materjal ta' evaporazzjoni għall-kisi tas-semikondutturi. Agħmel lejżers ta 'stat solidu ta' wavelength varjabbli, pistoli ta 'elettroni tat-televiżjoni b'definizzjoni għolja, lampi tal-alidi tal-metall, eċċ.
L-ossidu tal-iskandju (Sc2O3) huwa wieħed mill-aktar prodotti importanti fil-prodotti tal-iskandju. Il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tiegħu huma simili għal dawk ta 'ossidi rari tad-dinja (bħal La2O3, Y2O3 u Lu2O3), għalhekk il-metodi ta' produzzjoni użati fil-produzzjoni huma simili ħafna. Sc2O3 jista 'jipproduċi metall tal-iskandju (Sc), prodotti ta' imluħa differenti (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3, eċċ.) u diversi ligi tal-iskandju (serje Al-Sc, Al-Zr-Sc). Dawn il-prodotti tal-iskandju għandhom valur tekniku prattiku u riżultati ekonomiċi tajbin. Minħabba xi karatteristiċi ta 'Sc2O3, intuża ħafna f'ligi tal-aluminju, sorsi ta' dawl elettriku, lejżers, katalisti, attivaturi, ċeramika u aerospazjali, u l-prospetti ta 'żvilupp tiegħu huma wesgħin ħafna.
Fis-snin 70, iċ-Ċina bdiet tiżviluppa prodotti Sc2O3, u prodotti kilogrammi daħlu fis-suq. Fis-snin tmenin, il-produzzjoni taċ-Ċina ta 'Sc2O3 laħqet il-qofol, bl-output jilħaq aktar minn 100 kg, prinċipalment esportat lejn il-Ġappun u l-Istati Uniti. Sa mis-snin 90, ir-Russja pproduċiet numru kbir ta 'prodotti Sc2O3 u tefgħethom fis-suq internazzjonali bi prezz baxx, li kellha impatt serju fuq il-produzzjoni ta' ossidu tal-iskandju fiċ-Ċina, u tagħmel il-produzzjoni ta 'Sc2O3 f'punt baxx, u ħafna produzzjoni linji ġew stabbiliti, li jagħmlu l-kapaċità taċ-Ċina u l-produzzjoni fi stat li qed tiċkien. Madankollu, f'dawn l-aħħar snin, l-iżvilupp ta 'liga Sc-Al u materjali ta' sors ta 'dawl elettriku fiċ-Ċina ppromwova l-iżvilupp tal-produzzjoni industrijali Sc2O3. Iċ-Ċina hija rikka fir-riżorsi tal-iskandju. Huwa rrappurtat li r-riżervi industrijali ta 'skandju fid-dinja huma madwar 2 miljun tunnellata fil-preżent, u hemm madwar 600000-650000 tunnellata fiċ-Ċina, li jammontaw għal madwar 30 fil-mija tal-kontenut totali tad-dinja. Wara snin ta 'riċerka u prattika tal-produzzjoni, it-teknoloġija tal-produzzjoni u t-tagħmir għall-estrazzjoni ta' Sc2O3 minn materja prima li fiha l-iskandju jinkludu l-metodi li ġejjin:
① Metodu ta 'estrazzjoni. Huwa użat ħafna fil-produzzjoni u għandu l-karatteristiċi ta 'produzzjoni kbira, kwalità tajba, rata għolja ta' rkupru, spiża baxxa u tħaddim kontinwu fil-produzzjoni.
② Metodu ta 'skambju joniku. Huwa wkoll spiss użat fil-produzzjoni. Għandu l-karatteristiċi ta 'rendiment baxx, purità għolja, rendiment baxx, spiża għolja u ċiklu ta' produzzjoni twil.
③ Kromatografija tar-reżina tal-estrazzjoni. Għandu l-karatteristiċi ta 'ċiklu ta' produzzjoni qasir, purità għolja, rendiment għoli u spiża baxxa.
④ Metodu ta 'estrazzjoni tal-membrana likwida. Hija teknoloġija ta 'separazzjoni ġdida li tgħaqqad is-separazzjoni tal-membrana u l-estrazzjoni likwidu-likwidu. Iżda m'hemm l-ebda prattika ta 'produzzjoni fil-preżent. Xi nies użaw membrana likwida ta 'emulsjoni biex jarrikkixxu Sc minn 60mg/L sa 1400mg/L wara l-estrazzjoni primarja. Mill-perspettiva tal-estrazzjoni Sc2O3 fiċ-Ċina għal ħafna snin, l-ewwel żewġ proċessi huma kważi adottati
Teknoloġija (estrazzjoni u skambju joniku). [2]
metodu ta 'estrazzjoni
(1) Il-proċess tal-produzzjoni tal-ossidu tal-iskandju minn konċentrat tal-iskandju b'metodu ta 'estrazzjoni: il-konċentrat tal-iskandju jiġi maħlul b'aċidu idrokloriku biex tinkiseb soluzzjoni ScCl3, u mbagħad l-impuritajiet bħat-titanju u l-ħadid jiġu ppurifikati. Likwidu purifikat huwa użat bħala materja prima. 50 fil-mija TBP u pitrolju ntużaw bħala estratt. Is-soluzzjoni tal-materjal ippreparat u l-estrattant jitpoġġew fit-tank tal-estrazzjoni biex jiġi estratt l-iskandju. Wara l-ħasil bl-aċidu u d-distillazzjoni ta 'l-ilma biex jiġi estratt l-iskandju, tinkiseb is-soluzzjoni pura li fiha l-iskandju (soluzzjoni ScCl3) u mbagħad tiġi preċipitata b'aċidu ossaliku. Wara t-tnixxif u l-ħruq, jinkiseb il-prodott Sc2O3 pur. Il-proċess ewlieni huwa: konċentrat tal-iskandju - dissoluzzjoni tal-aċidu - purifikazzjoni - estrazzjoni TBP tal-iskandju - ħasil tal-aċidu - tqaxxir tal-iskandju - preċipitazzjoni tal-aċidu ossaliku - tnixxif - ħruq - ippakkjar - ħażna (prodotti Sc2O3 puri).
Tagħmir ewlieni: tank li jdub l-aċidu, tank tal-estrazzjoni, tank tas-sedimentazzjoni, forn tal-ħruq, magna tal-ippakkjar, eċċ.
Metodu ta' skambju joniku
Proċess teknoloġiku: gagazza tal-iskart tat-tungstenu (li fiha Sc2O378g/t ~ 377g/t) tintuża bħala materja prima. Huwa maħlul fl-aċidu idrokloriku u ffiltrat, u l-likwidu tal-għalf huwa ppurifikat biex tinkiseb soluzzjoni nadifa ScCl3, li tintuża bħala l-likwidu tal-għalf għall-iskambju tal-jone wara t-taħlit. Ipprepara l-kolonna tal-adsorbiment u l-kolonna tas-separazzjoni għall-użu. Il-likwidu tal-għalf (likwidu ScCl3) jgħaddi fil-kolonna tal-adsorbiment mit-tarf ta 'fuq tal-kolonna u jilħaq Sc3 flimkien mas-saturazzjoni għall-użu. Wara li tgħaqqad il-kolonna ta 'l-adsorbiment mal-kolonna tas-separazzjoni, l-eluwent se joħroġ fi u minn ġol-kolonna tas-separazzjoni mill-quċċata tal-kolonna ta' l-adsorbiment. Wara li l-aħħar kolonna ta 'separazzjoni toħroġ b'mod stabbli mis-soluzzjoni ScCl3, is-soluzzjoni ScCl3 (soluzzjoni ScCl3 pura) tista' tiġi riċevuta kontinwament fil-kontenitur tal-ġbir, u mbagħad l-aċidità tiġi aġġustata, u mbagħad l-aċidu ossaliku jintuża għal preċipitazzjoni, filtrazzjoni, tnixxif u ħruq biex jiffurmaw prodott Sc2O3 pur. Il-proċess ewlieni huwa kif ġej: residwu ta 'skart ta' tungstenu - dissoluzzjoni ta 'aċidu - purifikazzjoni - kolonna ta' adsorbiment - lissija - soluzzjoni ScCl3 li tirċievi - aċidu aġġustament - skandju preċipitat - tnixxif - ħruq - ippakkjar - ħażna (prodott Sc2O3 pur).
Tagħmir ewlieni: tank li jdub l-aċidu, kolonna ta 'adsorbiment, kolonna ta' separazzjoni, tank ta 'sedimentazzjoni, forn tal-ħruq, magna tal-ippakkjar, eċċ.
Kromatografija tar-reżina tal-estrazzjoni
Proċess teknoloġiku: ħoll id-duħħan klorinat u t-trab bl-HCl, u mbagħad ippurifikah biex jagħmel ScCl3 likwidu tal-għalf. L-iskandju jiġi estratt fit-tank tal-estrazzjoni b'50 fil-mija estratt ta 'TBP-pitrolju, l-impuritajiet jiġu mnaddfin, u l-iskandju jiġi estratt lura biex tinkiseb soluzzjoni Sc-Cl3 pura, imbagħad Sc jiġi preċipitat b'H2C2O4, u Sc2O3 pur jinkiseb bil-ħruq. Il-proċess ewlieni huwa kif ġej: dħaħen ta 'ossidazzjoni - dissoluzzjoni ta' aċidu idrokloriku - purifikazzjoni - soluzzjoni netta ScCl3 - estrazzjoni - ħasil ta 'aċidu - tqaxxir - preċipitazzjoni - ħruq - ippakkjar - ħażna (prodott Sc2O3 pur).
Estrazzjoni tal-membrana likwida
Ħu likwidu ta 'skart abjad tat-titanju (li fih Sc2O325g/m3) bħala materja prima. Fis-sistema tal-medja tal-aċidu sulfuriku bl-użu tal-pitrolju P204 bħala l-estratt, l-iskandju jiġi estratt mill-likwidu tal-għalf fit-tank tal-estrazzjoni. Wara li l-impuritajiet jitneħħew permezz ta' ħasil bl-aċidu b'H2SO4 u H2O2, l-iskandju jiġi estratt lura b'soluzzjoni ta' NaOH biex jifforma konċentrat Sc (OH) 3. L-Sc (OH) 3 huwa maħlul fl-aċidu idrokloriku biex jifforma soluzzjoni ScCl3. L-aċidu ossaliku jippreċipita l-iskandju (darbtejn) u jaħarqu. Il-pakkett huwa prodott Sc2O3 pur. Il-proċess ewlieni huwa: likur ta 'skart tad-dijossidu tat-titanju - preparazzjoni - estrazzjoni - pickling - tqaxxir - prodott sc (OH) 3 - xoljiment - preċipitazzjoni - ħruq - ippakkjar - ħażna (prodott Sc2O3 pur).