Skandio oksido gamybos procesas

Skandio oksido gamybos procesas
Skandio oksido cheminė formulė yra Sc2O3. Pobūdis: balta kieta. Jis turi kubinę retųjų žemių seskvioksido struktūrą. Tankis 3.864. Lydymosi temperatūra 2403 ± 20 laipsnių. Netirpsta vandenyje, tirpsta karštoje rūgštyje. Jis gaunamas termiškai skaidant skandžio druską. Jis gali būti naudojamas kaip išgarinimo medžiaga puslaidininkinei dangai. Padarykite kintamo bangos ilgio kietojo kūno lazerius, didelės raiškos televizijos elektronų patrankas, metalų halogenų lempas ir kt.
Skandio oksidas (Sc2O3) yra vienas iš svarbiausių skandžio produktų produktų. Jo fizinės ir cheminės savybės yra panašios į retųjų žemių oksidų (tokių kaip La2O3, Y2O3 ir Lu2O3), todėl gamyboje naudojami gamybos būdai yra labai panašūs. Sc2O3 gali gaminti skandžio metalą (Sc), įvairių druskų produktus (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3 ir kt.) ir įvairius skandžio lydinius (Al-Sc, Al-Zr-Sc serijos). Šie skandžio gaminiai turi praktinę techninę vertę ir gerus ekonominius rezultatus. Dėl kai kurių Sc2O3 savybių jis buvo plačiai naudojamas aliuminio lydiniuose, elektros šviesos šaltiniuose, lazeriuose, katalizatoriuose, aktyvatoriuose, keramikoje ir erdvėlaiviuose, o jo plėtros perspektyvos yra labai plačios.
Aštuntajame dešimtmetyje Kinija pradėjo kurti Sc2O3 gaminius, į rinką pateko kilogramų produktai. Devintajame dešimtmetyje Kinijos Sc2O3 gamyba pasiekė kulminaciją, o produkcija siekė daugiau nei 100 kg, daugiausia eksportuojama į Japoniją ir JAV. Nuo 1990-ųjų Rusija gamino daug Sc2O3 produktų ir išmetė juos į tarptautinę rinką už mažą kainą, o tai labai paveikė skandžio oksido gamybą Kinijoje, todėl Sc2O3 gamyba buvo žema, o daugelis produkcijos. linijų sumažėjo, todėl Kinijos pajėgumai ir našumas mažėja. Tačiau pastaraisiais metais Sc-Al lydinio ir elektrinių šviesos šaltinių medžiagų kūrimas Kinijoje paskatino Sc2O3 pramoninės gamybos plėtrą. Kinija turtinga skandžio išteklių. Pranešama, kad pramoninės skandžio atsargos pasaulyje šiuo metu yra apie 2 mln. tonų, o Kinijoje yra apie 600000-650000 t, o tai sudaro apie 30 procentų viso pasaulio kiekio. Po daugelio metų tyrimų ir gamybos praktikos, Sc2O3 išgavimo iš skandžio turinčių žaliavų gamybos technologija ir įranga apima šiuos metodus:
① Ekstrahavimo būdas. Jis plačiai naudojamas gamyboje ir pasižymi didelės produkcijos, geros kokybės, didelio atkūrimo greičio, mažų sąnaudų ir nuolatinio veikimo gamyboje savybėmis.
② Jonų mainų metodas. Jis taip pat dažnai naudojamas gamyboje. Jis pasižymi mažo derlingumo, didelio grynumo, mažo derlingumo, didelių sąnaudų ir ilgo gamybos ciklo savybėmis.
③ Ekstrahavimo dervos chromatografija. Jis pasižymi trumpo gamybos ciklo, didelio grynumo, didelio derlingumo ir mažų sąnaudų charakteristikomis.
④ Skystos membranos ekstrahavimo metodas. Tai nauja atskyrimo technologija, jungianti membraninį atskyrimą ir skysčio-skysčio ekstrakciją. Tačiau gamybos praktikos šiuo metu nėra. Kai kurie žmonės naudojo emulsinę skystą membraną, kad po pirminio ekstrahavimo Sc praturtintų nuo 60 mg/l iki 1400 mg/l. Žvelgiant iš Sc2O3 gavybos Kinijoje daugelį metų, pirmieji du procesai beveik priimti
Technologijos (gavybos ir jonų mainai). [2]
ekstrahavimo metodas
(1) Skandio oksido gavimo iš skandžio koncentrato ekstrahavimo metodu procesas: skandžio koncentratas ištirpinamas druskos rūgštimi, kad būtų gautas ScCl3 tirpalas, o tada išvalomos priemaišos, pvz., titanas ir geležis. Išgrynintas skystis naudojamas kaip žaliava. 50 procentų TBP ir žibalo buvo naudojami kaip ekstraktorius. Paruoštas medžiagos tirpalas ir ekstraktorius dedami į ekstrahavimo baką skandžiui išgauti. Išplovus rūgštimi ir distiliavus vandenį skandžiui ekstrahuoti, gaunamas grynas skandžio turintis tirpalas (ScCl3 tirpalas), kuris nusodinamas oksalo rūgštimi. Po džiovinimo ir sudeginimo gaunamas grynas Sc2O3 produktas. Pagrindinis procesas yra: skandžio koncentratas - rūgšties tirpinimas - gryninimas - skandžio ekstrahavimas TBP - plovimas rūgštimi - skandžio pašalinimas - oksalo rūgšties nusodinimas - džiovinimas - deginimas - pakavimas - sandėliavimas (gryni Sc2O3 produktai).
Pagrindinė įranga: rūgšties tirpinimo bakas, ekstrahavimo bakas, sedimentacijos bakas, deginimo krosnis, pakavimo mašina ir kt.
Jonų mainų metodas
Technologinis procesas: kaip žaliava naudojamas volframo atliekų šlakas (su Sc2O378g/t ~ 377g/t). Jis ištirpinamas druskos rūgštyje ir filtruojamas, o tiekiamas skystis išgryninamas, gaunant švarų ScCl3 tirpalą, kuris po sumaišymo naudojamas kaip tiekiamas skystis jonų mainams. Paruoškite adsorbcijos kolonėlę ir atskyrimo kolonėlę naudojimui. Tiekiamas skystis (ScCl3 skystis) teka į adsorbcijos kolonėlę iš viršutinio kolonėlės galo ir pasiekia Sc3 plius prisotinimą naudojimui. Sujungus adsorbcijos kolonėlę su atskyrimo kolonėle, eliuentas tekės į atskyrimo kolonėlę ir per ją iš adsorbcijos kolonėlės viršaus. Paskutinę atskyrimo kolonėlę stabiliai ištekėjus iš ScCl3 tirpalo, ScCl3 tirpalas (grynas ScCl3 tirpalas) gali būti nuolat patenka į surinkimo indą, tada reguliuojamas rūgštingumas, o tada oksalo rūgštis naudojama nusodinimui, filtravimui, džiovinimui. ir deginant, kad susidarytų grynas Sc2O3 produktas. Pagrindinis procesas yra toks: volframo atliekų likutis - tirpinimas rūgštimi - valymas - adsorbcijos kolonėlė - išplovimas - ScCl3 tirpalo priėmimas - rūgšties reguliavimas - skandžio nusodinimas - džiovinimas - deginimas - pakavimas - sandėliavimas (grynas Sc2O3 produktas).
Pagrindinė įranga: rūgšties tirpinimo bakas, adsorbcijos kolonėlė, atskyrimo kolonėlė, sedimentacijos bakas, deginimo krosnis, pakavimo mašina ir kt.
Ekstrahavimo dervos chromatografija
Technologinis procesas: chloruotus dūmus ir dulkes ištirpinkite HCl, o tada išvalykite, kad susidarytų ScCl3 padavimo skystis. Skandis ekstrahuojamas ekstrahavimo rezervuare su 50 procentų TBP-žibalo ekstrahavimo priemone, priemaišos marinuojamos, o skandis ekstrahuojamas atgal, gaunamas grynas Sc-Cl3 tirpalas, tada Sc nusodinamas H2C2O4, o grynas Sc2O3 gaunamas deginant. Pagrindinis procesas yra toks: oksidacijos dūmai - druskos rūgšties tirpinimas - gryninimas - grynasis ScCl3 tirpalas - ekstrahavimas - plovimas rūgštimi - šalinimas - nusodinimas - deginimas - pakavimas - sandėliavimas (grynas Sc2O3 produktas).
Skystos membranos ekstrahavimas
Kaip žaliavą paimkite titano baltųjų atliekų skystį (su Sc2O325g/m3). Sieros rūgšties terpės sistemoje kaip ekstrahavimo priemonę naudojant žibalą P204, skandis ekstrahuojamas iš tiekimo skysčio ekstrakcijos rezervuare. Pašalinus priemaišas plaunant rūgštimi H2SO4 ir H2O2, skandis ekstrahuojamas atgal NaOH tirpalu, kad susidarytų Sc (OH) 3 koncentratas. Sc (OH) 3 ištirpinamas druskos rūgštyje, kad susidarytų ScCl3 tirpalas. Oksalo rūgštis nusodina skandį (du kartus) ir sudegina. Pakuotė yra grynas Sc2O3 produktas. Pagrindinis procesas yra: titano dioksido atliekų tirpalas - paruošimas - ekstrahavimas - ėsdinimas - išskyrimas - sc (OH) 3 produktas - tirpinimas - nusodinimas - deginimas - pakavimas - sandėliavimas (grynas Sc2O3 produktas).