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关于氯氧化锆结晶母液综合利用提取氧化钪

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关于氯氧化锆结晶母液综合利用提取氧化钪

发布日期:2018-04-09 作者: 点击:

锆英砂是氧氯化锆生产的基本原料,其主要成分是硅酸锆,同时还含有其它微量杂质。迄今为止,国内的氧氯化锆生产工艺,基本上只提取锆,只有少数厂家将硅加以利用,其它元素则基本上没有利用。这些微量杂质元素,除了极少量进入产品和污水,绝大多数进入结晶母液。现在的处理方法,是在母液富集到一定程度后进行中和,然后固液分离,氯化钠废水排放,由此产生的大量废渣难以处理,一般是建渣场堆放。


氧氯化锆


以上废渣属于低放射性工业固体废弃物,需要按照严格的要求进行规范的堆放和管理,不但兴建渣场需要大笔资金,而且还有不小的维护费用,是所有氧氯化锆生产企业面临的大难题。


根据我们的检测得知,上述母液富集的微量杂质中,有一些高价值元素,比如稀土元素。特别是其中的钪,价格昂贵,有很好的回收价值。钪是一种化学性质很活泼的金属,容易被氧化,不易被还原,在自然界中常以氧化物的形态存在。由于其原子结构和化学性质与第三副族其他元素均很相似,因而属于伴生稀散元素,在矿物中一般常与钛铁矿伴生在一起,在锆矿、钨矿、锡矿中亦有少量存在,地球上很少有专门的钪矿藏,而我们的原料锆英砂就含有这种昂贵的元素。


氧化钪广泛地应用于航天、激光、固体燃料电池等尖端科学领域,也广泛地应用于工业生产与日常生活中,以氧化钪为原料制成的钪钠灯已作为一种新型光源,以其节能、光质优良和长寿等特点而逐渐取代其它光源;钪作为微量元素添加到铝合金中,能够大幅度增加铝合金的强度;掺入钪的氧化锆,应用于新兴的高性能电池中。


由于没有专门的钪矿藏,全世界钪的生产几乎全部是通过综合利用的方式提炼,产量很小,难以满足下游工业的需要。供求差距致使钪的价格长期居高不下,报告起草期间的高纯氧化钪价格为15000—20000元人民币/公斤。


2012年以来,我们在充分调研的基础上,对上述母液的综合利用项目进行了大量实验,确定了优化的工艺路线,随后完成了中试,确定满意的成果。实验表明,通过实施综合利用项目,能够产生可观的直接经济效益,同时大幅度减少废渣产生,减少环保方面的投入,也将获得良好的社会效益。


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关键词:氧氯化锆,硅酸锆,微量杂质元素

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