Способ и установка для восстановления скандия - RU2015127494A
Код документа: RU2015127494A
Формула
1. Способ восстановления скандия из сырьевого потока с использованием ионообменной смолы, при этом способ включает в себя:
a) взаимодействие сырьевого потока с ионообменной смолой для сорбирования скандия или ионов, содержащих скандий, из сырьевого потока на ионообменную смолу в кислотных условиях для образования нагруженной смолы;
b) обработку нагруженной смолы нейтрализующим раствором, депротонирующим нагруженную смолу, где нейтрализующий раствор после депротонирования нагруженной смолы не насыщен скандием и ионами, содержащими скандий; и
c) обработку нагруженной смолы десорбирующим раствором для десорбирования скандия или ионов, содержащих скандий, из смолы и для образования потока продукта, богатого скандием или ионами, содержащими скандий, и непродуктивной смолы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ионообменная смола, сорбирующая скандий согласно этапу a), представляет собой амфотерную смолу.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ионообменная смола, сорбирующая скандий согласно этапу a), представляет собой аминофосфорную смолу.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сырьевой поток представляет собой любое из нижеперечисленного или их комбинацию: кислый раствор, пульпы отходов обогащения урана, красный шлам или шламовые отходы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что pH сырьевого потока, взаимодействующего с ионообменной смолой согласно этапу a), имеет величину менее 7,0 и предпочтительно находящуюся в диапазоне от 0,0 до 5,0.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нейтрализующий раствор, взаимодействующий со смолой, по меньшей мере частично, и в идеальном случае полностью или почти полностью, отделен от смолы перед десорбцией скандия из нагруженной смолы десорбирующим раствором согласно этапу c).
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап b) включает в себя обработку нагруженной смолы нейтрализующим раствором с тем, чтобы нейтрализующий раствор, взаимодействующий с нагруженной смолой, имел конечную pH от 6 до 10.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап b) включает в себя обработку нагруженной смолы нейтрализующим раствором с тем, чтобы нейтрализующий раствор, взаимодействующий с нагруженной смолой, имел конечную pH от 7,5 до 8,5 в конце этапа b).
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нейтрализующий раствор включает в себя щелочной раствор, депротонирующий смолу, нагруженную скандием.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что десорбирующий раствор отличается от нейтрализующего раствора.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что десорбирующий раствор содержит реагент, включающий в себя любое из нижеперечисленного или их комбинацию: карбонатная соль, бикарбонатная соль, сульфатная соль, серная соль, нитратная соль, азотная кислота, фтористая соль или фтористоводородная кислота.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что десорбирующий раствор включает в себя карбонат натрия в качестве активного агента.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сырьевой поток обладает содержанием титана менее 1 г/л.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, когда сырьевой поток включает в себя титан или химические соединения, содержащие титан, способ включает в себя предварительный этап восстановления титана или химических соединений, содержащих титан, из сырьевого потока перед восстановлением скандия согласно этапам a)-c).
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что восстановление титана или химических соединений, содержащих титан, включает в себя взаимодействие сырьевого потока со слабоосновной анионообменной смолой и десорбирование титана из смолы путем использования раствора хлористоводородной кислоты.
16. Способ по п. 12, отличающийся тем, что слабоосновная анионная смола содержит полиаминные функциональные группы.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ включает в себя добавление осаждающего агента в поток продукта, образующего сложное соединение со скандием для уменьшения его растворимости.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что осаждающий агент включает в себя солевой гидроксид и способ включает в себя кислотное выщелачивание продукта - гидроксида скандия для образования его концентрированного раствора.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап c) включает в себя промывание непродуктивной смолы водой и регенерирование смолы анионом и повторное использование регенерированной смолы на этапе a).
20. Способ восстановления скандия из сырьевого потока с использованием ионообменной смолы, при этом способ включает в себя:
a) сорбирование скандия или ионов, содержащих скандий, из сырьевого потока на ионообменную смолу в кислотных условиях для образования нагруженной смолы;
b) депротонирование нагруженной смолы путем взаимодействия нагруженной смолы с нейтрализующим раствором, где нейтрализующий раствор после депротонирования нагруженной смолы не насыщен скандием; и
c) десорбирование скандия или ионов, содержащих скандий, из ионообменной смолы при нейтральных или щелочных условиях для образования потока продукта, богатого скандием или ионами, содержащими скандий.
21. Установка для восстановления скандия из сырьевого потока с использованием ионообменной смолы, при этом установка содержит:
стадию взаимодействия, на которой сырьевой поток взаимодействует с ионообменной смолой для сорбирования скандия или ионов, содержащих скандий, из сырьевого потока на ионообменную смолу в кислотных условиях для образования нагруженной смолы;
первую стадию обработки, на которой нагруженную смолу обрабатывают нейтрализующим раствором, депротонирующим нагруженную смолу, где нейтрализующий раствор после депротонирования нагруженной смолы не насыщен скандием или ионами, содержащими скандий; и
вторую стадию обработки, на которой нагруженную смолу обрабатывают десорбирующим раствором для десорбирования скандия или ионов, содержащих скандий, из смолы и для образования потока продукта, богатого скандием или ионами, содержащими скандий, и непродуктивной смолы.
22. Скандиевый продукт, восстановленный с использованием способа по п. 1.
