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一种高纯钪产品中杂质的去除方法

技术摘要:
本发明涉及金属分离和提纯技术领域,尤其涉及一种高纯钪产品中杂质的去除方法。本发明提供的高纯钪产品中杂质的去除方法包括以下步骤:将高纯钪产品的硝酸溶液与中性膦萃取剂混合,进行萃取,得到净化的高纯钪产品溶液;所述中性膦萃取剂为2‑乙基己基膦酸二(2‑乙基己  全部
背景技术:
钪元素是一种重要的战略材料,广泛应用于照明行业,合金工业以及陶瓷材料等 领域。钪元素少有独立的矿藏,主要是以伴生矿形式存在于钛白矿、镍矿、铀矿等,并且含量 很低,这使得钪元素的分离十分困难。市面上的高纯钪产品(纯度大于99.8%)例如高纯氧 化钪、高纯氯化钪、高纯硝酸钪等仍然含有多种过渡金属离子杂质,比如钍、锆、铁等。当钪 产品应用到高端特殊材料中,比如燃料电池电解质,微电子材料等,高纯钪产品的品质仍无 法满足应用需求,还需要将各种杂质元素分离至可允许的限度以下。 专利CN109642270A公布了一种用含有膦酸系的提取剂纯化钪的方法。首先将含钪 盐的溶液pH调节至1.7~2.0之间,混合2-乙基己基膦酸-1-乙基己酯和三正辛基氧化膦作 为提取剂,可以高收率地仅提取钪进入有机相,从而纯化钪盐溶液。提取原理是2-乙基己基 膦酸-1-乙基己酯在任何pH下对钪和杂质离子的萃取率都很高,分离系数低,而三正辛基氧 化膦在pH小于0.3会优先萃取锆杂质,pH大于1.7则基本不再萃取锆杂质,混合两种膦系提 取剂控制合适pH范围能使钪与其他杂质的分离系数较高从而优先提取钪。但混合萃取剂适 合用于富集钪而不适合应用于高纯钪盐的除杂。 专利CN108300878A公布了一种用酸性膦萃取剂富集回收钪的工艺,采用商品酸性 膦萃取剂2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(P507)、二-(2-乙基己基)磷酸(P204)或二(2,4, 4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex  272)与醇类添加剂混合,从钪浸出液中优先萃取钪。但钪离子 与锆杂质的分离系数较低。 从上述公开资料上看,目前钪盐溶液的提纯方法中都是用萃取剂优先萃取钪为主 要手段,这种方法在低浓度钪离子的富集中具有优势,但对含少量杂质的高浓度钪盐溶液 (例如高纯钪盐溶液)的除杂过程并不适宜,因为需要用到大量萃取剂来提取钪,过程复杂, 药剂消耗量大,因此需要开发一种可以优先去除高纯钪盐中杂质离子的方法。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种高纯钪产品中杂质的去除方 法,杂质的去除效果较优。 本发明提供了一种高纯钪产品中杂质的去除方法,包括以下步骤: 将高纯钪产品的硝酸溶液与中性膦萃取剂混合,进行萃取,得到净化的高纯钪产 品溶液; 所述中性膦萃取剂为2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯。 优选的,所述高纯钪产品包括高纯氧化钪、高纯氯化钪或高纯硝酸钪; 所述高纯钪产品的纯度为99.8~99.9999%。 3 CN 111575493 A 说 明 书 2/6 页 优选的,高纯钪产品的硝酸溶液中,高纯钪产品的浓度为10~58g/L。 优选的,所述高纯钪产品的硝酸溶液中的溶剂为硝酸的水溶液; 所述硝酸的水溶液的浓度为1~6mol/L。 优选的,所述中性膦萃取剂的纯度>95%。 优选的,所述高纯钪产品的硝酸溶液与中性膦萃取剂的质量比为1~500:1。 优选的,所述萃取的时间为1~360min。 优选的,所述萃取后,还包括: 将所述萃取后的有机相与无机酸溶液混合,进行反萃取。 优选的,所述无机酸溶液包括盐酸溶液、硝酸溶液或硫酸溶液; 所述无机酸溶液的浓度为8~12mol/L。 优选的,萃取后的有机相与无机酸溶液的质量比为1:0.1~10; 所述反萃取的时间为1~60min。 本发明提供了一种高纯钪产品中杂质的去除方法,包括以下步骤:将高纯钪产品 的硝酸溶液与中性膦萃取剂混合,进行萃取,得到净化的高纯钪产品溶液;所述中性膦萃取 剂为2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯。本发明用硝酸溶液处理高纯钪盐产品获得钪盐溶 液,杂质则以高价离子存在,加入中性膦萃取剂能优先萃取高价态杂质离子,而钪离子仍保 留在水相从而进行除杂。本发明提供的高纯钪产品中杂质的去除方法对杂质的去除效果较 优。另外,本发明的去除方法具有明显的技术优势,试剂消耗量少,操作简单。 实验结果表明,本发明提供的高纯钪产品中杂质的去除方法,可以使得高纯钪产 品中的ThO2的去除率高于95%,ZrO2的去除率高于96%,Fe2O3的去除率高于25%,总稀土杂 质的去除率高于8%。
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