一、赤泥提鈧具有非常好的社會效益
赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣,因含氧化鐵量大,外觀與赤色泥土相似,故被稱為赤泥。一般平均每生產1噸氧化鋁,附帶產生1.0噸~2.0噸赤泥。目前世界上大量的赤泥通常采用海洋排放與陸地堆存的方法來處置。而赤泥中含有大量的強堿性化學物質,傳統的處理方式將會對周邊的水體、大氣、土壤造成嚴重污染,而且堆場需要大量的金錢和大面積的農田。
近年來,資源的匱乏成為限制我國有色金屬工業發展的因素之一,礦產資源的有效利用也逐漸成為研究熱點。赤泥中富含大量的有價金屬,露天堆放的赤泥若加以利用,在緩解資源匱乏的同時,也能解決赤泥堆放帶來的環境問題。
鈧,元素符號是Sc,原子序數是21,易溶于水,可與熱水作用,在空氣中容易變暗,主要化合價為+3價。目前鈧在冶金、化工、電子等行業被廣泛應用。作為一種稀土元素,自然界中已知的含鈧礦物種類達800多種,但是獨立存在的鈧礦物資源比較少,一般情況下若礦石中的鈧含量能在0.002%~0.005%之間,則可以視作重要的鈧資源。鋁土礦中鈧的含量—般超過0.004%,而赤泥經提鋁后鈧含量可富集至0.01%以上。而且赤泥中鈧的經濟價值占所有稀土元素價值的比例超過了90%。
二、赤泥回收鈧工藝
目前,從赤泥中提取鈧的工藝技術主要包括:預處理、酸浸、萃取、洗滌、反萃、精提等幾個步驟。預處理通常采用還原熔煉法處理含鐵量較高的赤泥,而我國赤泥的成分普遍含鐵量較低。該技術路線中核心工藝主要包括:鈧的酸浸和萃取兩個步驟。
萃取階段,采用溶劑萃取具有處理量大、操作簡單等優點。而且隨著各種新型萃取藥劑的研發與發展,溶劑萃取的應用也越來越多,赤泥酸浸液中鈧的萃取效果也得到明顯改善。常用的萃取劑有:磷酸類萃取劑(如P204、P350、P507、Cyanex 272 、lonquest801、TBP、DDPA、TOPO)、8-HQ、TIA、亞砜類萃取劑等),羧酸類萃取劑Versatic acid 10、伯胺Primene JMT,中性磷萃取劑Cextrant 230等。該萃取階段常采用離心萃取設備和混合澄清槽作為核心萃取設備,而采用CWL-M系列離心萃取機具有以下明顯優勢:
1、金屬萃取率高
2、工藝流程簡單、操作方便
3、獲得反萃液品質穩定,可滿足不同生產要求
4、處理后的水相溶劑殘留量少,可減輕后續工段處理壓力
5、萃取設備占地面積少,處理彈性大