CN109563566A - 钪的回收方法 - Google Patents

Abstract

提供一种以氧化钪的形式回收钪的方法，所述氧化钪以高品位含有钪而且形成了操作性良好的粗大颗粒形态。本发明的钪的回收方法包括实施草酸化处理的工序，在所述草酸化处理的工序中，在含有钪的溶液(含钪溶液)中使用草酸，以产生使钪草酸化的反应，其特征在于，在进行草酸化处理的过程中，将处理中的反应溶液的温度设为50℃以上且80℃以下。

Description

钪的回收方法

技术领域

本发明涉及钪的回收方法，涉及通过对含有钪的溶液实施草酸化处理并对所得到的草酸钪进行焙烧，从而以氧化钪的形态回收钪的方法。

背景技术

近年来，高压酸浸出(High Pressure Acid Leaching；HPAL)工艺正在走向应用化，在该工艺中，将镍氧化物矿石与硫酸一起装入加压容器，加热到240℃～260℃左右的高温来实施浸出处理，分离成含镍的浸出液和浸出残渣。

在使用HPAL工艺的情况下，镍氧化物矿石中所含的钪会与镍一起被包含在浸出液中(例如，参见专利文献1)。因此，若对所得到的浸出液添加中和剂以分离杂质然后添加硫化剂而产生硫化反应的话，溶液中的镍被作为镍硫化物回收而钪则残留在硫化剂添加后的酸性溶液中，所以能够有效地将镍与钪分离。此外，通过在现有的镍冶炼工艺对由硫化反应而得到的镍硫化物进行处理，从而能够得到电解镍、镍盐化合物。

在此，具有例如采用离子交换(IX)法、溶剂提取法、草酸化沉淀法、焙烧法从上述硫化剂添加后的酸性溶液中将溶液中的钪作为氧化钪回收的方法。钪作为高强度合金的添加剂、燃料电池的电极材料极其有用，期待以后可向各个方面展开，希望有效地回收钪。

作为氧化钪要求的特性，品位受到重视，高纯度化也是一个方向。因此，近年来，相对于在操作层面上容易飞散的细小颗粒而言，反而更想要粗大的氧化钪颗粒。但是，单是颗粒的粗大化会引起杂质品位的增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-218719号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述事实而提出的，其目的是，提供一种以氧化钪的形式回收钪的方法，所述氧化钪以高品位含有钪而且形成了操作性良好的粗大颗粒形态。

解决课题的技术方案

本发明人等为了解决上述课题进行了潜心研究。其结果发现，在对含钪溶液实施草酸化处理而生成草酸钪的时候，通过将该处理中的反应溶液的温度调节至规定的范围，从而能够促进所得到的草酸钪的结晶成长，至此完成了本发明。

(1)本发明的第一发明是一种钪的回收方法，其包括实施草酸化处理的工序，在所述草酸化处理的工序中，在含有钪的溶液(含钪溶液)中使用草酸，使该钪发生草酸化反应，其中，在所述草酸化处理的过程中，将处理中的反应溶液的温度设为50℃以上且80℃以下。

(2)本发明的第二发明是一种钪的回收方法，其中，在第一发明中，通过所述草酸化处理得到草酸钪，对该草酸钪进行焙烧，由此，生成氧化钪。

(3)本发明的第三发明是一种钪的回收方法，其中，在第一或第二发明中，作为所述草酸使用温度调节至50℃以上且80℃以下的草酸溶液。

(4)本发明的第四发明是一种钪的回收方法，其中，在第一至第三发明的任一项中，所述含钪溶液是通过对含有钪的溶液实施离子交换处理和/或溶剂提取处理而得到的。

发明的效果

根据本发明能够回收到以高品位含有钪且形成了操作性良好的粗大颗粒形态的钪。

附图说明

图1是表示镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺流程的流程图。

图2是表示针对硫化后液的离子交换处理和针对钪洗脱液的溶剂提取处理的流程的流程图。

图3是表示草酸化处理流程的流程图。

具体实施方式

以下，针对本发明的具体实施方式(以下，称作“本实施方式”)，一边参阅附图一边进行详细说明。需要说明的是，本发明不受以下的实施方式的限定，能够在不改变本发明的要旨的范围内作各种变形。另外，在本说明书中，“X～Y”(X、Y是任意数值)的表述代表“X以上且Y以下”的意思。

《1.概要》

本实施方式的钪的回收方法是从含有钪和杂质成分的酸性溶液中回收钪的方法。

具体而言，该钪的回收方法是包含实施草酸化处理的工序的方法，在所述草酸化处理的工序中，在含有钪和杂质成分的溶液(以下，也称作“含钪溶液”)中使用草酸，使钪发生草酸化反应。此外，例如，对如此地实施草酸化处理而得到的草酸钪进行焙烧，从而能够制成氧化钪的形态。

此处，作为供于草酸化处理的含钪溶液，能够使用：对由针对镍氧化物矿石的高压酸浸出(HPAL)处理而得到的浸出液进行硫化处理而分离镍后的硫化后液进行离子交换处理和/或溶剂提取处理，由此分离杂质而使钪浓缩后的溶液。此外，在HPAL工艺中，能够通过硫化处理使镍成为硫化物，并且使钪残留在溶液中，能够有效地分离镍与钪。

在本实施方式中，其特征在于，使用草酸对这样的含钪溶液进行的草酸化处理的过程中，将处理中的反应溶液的温度调节至规定的范围。由此，能够促进所得到的草酸钪的结晶成长，能够得到大颗粒的草酸钪。而且，例如，通过对由此得到的草酸钪进行焙烧，从能够使氧化钪以高品位含有钪并且能够得到粒径粗大化到预期值的氧化钪，能够提高操作性。

《2.钪的回收方法》

针对本实施方式的钪的回收方法，一边参阅附图一边对各工序进行具体说明。

＜2-1.镍氧化物矿的湿式冶炼工艺＞

在本实施方式的钪的回收方法中，如上所述地作为含有钪和铁等杂质成分的溶液(含钪溶液)，能够使用针对从对镍氧化物矿石进行高压酸浸出处理而得到的浸出液中将镍作为硫化物分离后的溶液进行离子交换处理或溶剂提取处理由此去除杂质成分后的溶液。下面，首先，针对用于获得作为出发原料的含钪溶液的镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺进行说明。

图1是表示镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺流程的流程图。如图1所示，镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺具有：浸出工序S11，在高温高压下用硫酸对镍氧化物矿石进行浸出而得到浸出浆料；固液分离工序S12，将浸出浆料固液分离成浸出液和浸出残渣；中和工序S13，在浸出液中添加中和剂而得到含杂质的中和沉淀物和中和后液；硫化工序S14，在中和后液中添加硫化剂而得到镍硫化物和硫化后液。

(1)浸出工序

浸出工序S11例如是使用高温加压容器(高压釜)等在镍氧化物矿石的浆料中添加硫酸并供给高压蒸汽和高压空气，在240℃～260℃的温度条件下实施搅拌处理，生成由含有镍的浸出液和含赤铁矿的浸出残渣构成的浸出浆料的工序。需要说明的是，钪与镍一起被包含在浸出液中。

此处，作为镍氧化物矿石，主要可举出褐铁矿以及腐泥土矿等所谓的红土矿。红土矿的镍含量通常是0.8～2.5重量％，以氢氧化物或硅苦土(硅酸镁)矿物的方式含有镍。而且，这些镍氧化物矿石中含钪。

(2)固液分离工序

固液分离工序S12是对上述浸出工序S11中生成的浸出浆料进行多段洗涤而固液分离成含镍及钴的浸出液和属于赤铁矿的浸出残渣的工序。

在该固液分离工序S12中，将浸出浆料与洗涤液混合后，使用浓缩机(thickener)等固液分离装置实施固液分离处理。具体而言，首先，用洗涤液稀释浆料，接着，浆料中的浸出残渣被浓缩为浓缩机的沉降物。由此，根据其稀释的程度能够使附着于浸出残渣的那部分镍减少。在实际的作业中，将具有这样的功能的浓缩机多段式连接来使用。

(3)中和工序

中和工序S13是在浸出液中添加中和剂调节pH而得到含杂质元素的中和沉淀物和中和后液的工序。通过该中和工序S13中的中和处理，镍、钴、钪等有价金属被包含在中和后液中，以铝为代表的大部分杂质变成中和沉淀物。

在中和工序S13中，作为中和剂能够使用公知的中和剂，例如，可举出石灰石、消石灰、氢氧化钠等。另外，优选，在中和处理中，一边抑制被分离的浸出液的氧化一边将pH调节至1～4的范围，更优选将pH调节至1.5～2.5的范围。当pH小于1时，有可能中和不充分，无法分离中和沉淀物与中和后液。而当pH大于4时，有可能不仅是以铝为首的杂质甚至连钪、镍等有价金属也被包含在中和沉淀物中。

(4)硫化工序

硫化工序S14是在由上述中和工序S13所得到的中和后液中添加硫化剂而得到镍硫化物和硫化后液的工序。通过该硫化工序S14中的硫化处理使镍、钴、锌等变成硫化物而回收，钪等则残留在硫化后液中。因此，通过该镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺中的硫化处理，从而能够有效地分离镍与钪。

具体而言，在硫化工序S14中，向所得到的中和后液中吹入硫化氢气体、硫化钠、硫氢化钠等硫化剂，生成杂质成分少的含镍的硫化物(镍硫化物)和镍浓度稳定在低水平且含有钪等的硫化后液。

在硫化工序S14中的硫化处理中，用浓缩机等沉降分离装置对镍硫化物的浆料进行分离处理，从浓缩机的底部分离回收镍硫化物，而另一方面使作为水溶液成分的硫化后液溢流而回收。

在本实施方式的钪的回收方法中，例如，将经过上述的镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺中的各工序而得到的作为硫酸酸性溶液的硫化后液回收，能够将对该硫化后液实施后述的离子交换处理以及溶剂提取处理而得到的溶液(含有钪和杂质成分的溶液)作为出发原料，由该溶液生成氧化钪。

＜2-2.离子交换处理、溶剂提取处理＞

在本实施方式的钪的回收方法中，如上所述地作为含钪溶液能够使用对经过镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺的硫化工序而得到的硫化后液实施离子交换处理以及溶剂提取处理而得到的溶液。如此地，通过对硫化后液实施离子交换处理和/或溶剂提取处理，从而能够分离去除溶液中的杂质，能够使钪浓缩。下面，分别针对离子交换处理、溶剂提取处理进行说明。此外，以对经过离子交换处理而得到的洗脱液实施处理的情形作为例子对溶剂提取处理作了说明，但是也可以不进行离子交换处理而仅进行溶剂提取处理。

(1)离子交换处理

在硫化后液中，作为杂质含有铝、铬等。因此，在将溶液中的钪作为氧化钪回收的时候，优选将这些杂质去除而使钪浓缩。作为浓缩钪的方法，可举出使用螯合树脂而进行的离子交换处理的方法。

图2是通过使用了螯合树脂的离子交换反应进行的离子交换处理的流程的一个示例的流程图。此外，在该图2中，一并示出了直至将由离子交换处理得到的钪洗脱液供于溶剂提取处理为止的流程。在图2给出的一个示例的离子交换处理中，通过使经过镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺中的硫化工序S14(图1)而得到的硫化后液与螯合树脂接触，从而使该硫化后液中的钪吸附于螯合树脂，再得到钪(Sc)洗脱液。

对离子交换处理的形式(各工序)没有特别限定，例如作为示例能举出，如图2所示地具有：吸附工序S21，使硫化后液与螯合树脂接触而使钪吸附于螯合树脂；铝去除工序S22，使该螯合树脂接触硫酸而去除吸附于螯合树脂的铝；钪洗脱工序S23，使经过了铝去除工序S22的螯合树脂接触硫酸而得到钪洗脱液；铬去除工序S24，使经过了钪洗脱工序S23的螯合树脂接触硫酸而去除在吸附工序S21中吸附于螯合树脂的铬。下面，说明各个工序的概要。

[吸附工序]

在吸附工序S21中，使硫化后液与螯合树脂接触而使钪吸附于螯合树脂。对螯合树脂的种类没有特别的限定，例如能够使用以亚氨基二醋酸作为官能团的树脂。

[铝去除工序]

在铝去除工序S22中，使在吸附工序S21中吸附了钪的螯合树脂接触0.1N以下的硫酸，去除吸附于螯合树脂的铝。此外，在去除铝的过程中，优选将pH维持在1以上且2.5以下的范围，更优选维持在1.5以上且2.0以下的范围。

[钪洗脱工序]

在钪洗脱工序S23中，使经过铝去除工序S22的螯合树脂与0.3N以上且小于3N的硫酸接触，得到钪洗脱液。在得到钪洗脱液的过程中，优选将用于洗脱液的硫酸的当量浓度维持在0.3N以上且小于3N的范围，更优选维持在0.5N以上且小于2N的范围。

[铬去除工序]

在铬去除工序S24中，使经历过钪洗脱工序S23的螯合树脂与3N以上的硫酸接触，去除吸附于螯合树脂的铬。在去除铬的过程中，不希望用于洗脱液的硫酸的当量浓度下降到小于3N，因为那样的话就不能从螯合树脂适当地去除铬。

通过这样的离子交换处理，能够得到去除了铝、铬等杂质又浓缩了钪的钪洗脱液。此外，通过对得到的钪洗脱液再次重复进行同样的离子交换处理，从而能够提高钪洗脱液的浓度。对于重复次数，虽然重复次数越多回收到的钪的浓度越高，但是，多次的过度重复时回收到的钪的浓度上升的程度变小，所以在工业上优选为8次以下的程度。

(2)溶剂提取处理

在溶剂提取处理中，使经过上述离子交换处理而得到的钪(Sc)洗脱液与规定的提取剂接触，从而提取钪。

此处，对在溶剂提取中使用的提取剂没有特别的限定，能够使用胺系提取剂、磷酸系提取剂等。另外，根据该提取剂，能够将作为提取对象的钪提取到含提取剂的有机溶剂中，或者也能够选择性地将杂质成分提取到提取剂中，使钪残留在提取余液中。例如，在使用胺系提取剂的情况下，由于其是与钪的选择性较低的提取剂，所以杂质成分被选择性地提取到有机溶剂中，钪被浓缩并包含在提取余液中。

对溶剂提取处理的形式(各工序)没有特别限定，能够列举具有：提取工序S31，将钪洗脱液和提取剂混合，分离成提取了杂质的提取后有机溶剂和含钪的提取余液；漂洗工序S32，在提取后有机溶剂中混合盐酸溶液或硫酸溶液，将提取后有机溶剂中所含的微量的钪分离；反提取工序S33，在洗涤后有机溶剂中混合反提取初始液而从洗涤后有机溶剂中反提取出杂质，得到反提取液。通过如此地进行溶剂提取处理，从而能够进一步提高钪洗脱液中所含的钪的纯度。

[提取工序]

在提取工序S31中，将含钪溶液和含提取剂的有机溶剂混合，将杂质选择性地提取到有机溶剂中，得到含有杂质的有机溶剂和浓缩了钪的提取余液。

作为提取剂，例如使用胺系提取剂。作为胺系提取剂，能够使用作为伯胺的PrimeneJM-T、作为仲胺的LA-1、作为叔胺的TNOA(Tri-n-octylamine：三正辛胺)、TIOA(Tri-i-octylamine：三异辛胺)等商品名广为人知的胺系提取剂。

在提取时，优选将该胺系提取剂等提取剂用例如烃系有机溶剂等稀释后再使用。对有机溶剂中的提取剂浓度，没有特别限定，若考虑提取时、后述的反提取时的相分离性等，优选1体积％以上且10体积％以下的程度，更优选为5体积％左右。另外，对提取时的有机溶剂与含钪溶液的体积比例，没有特别限定，优选为，相对于含钪溶液中的金属摩尔量，将有机溶剂摩尔量设为0.01倍以上且0.1倍以下左右。

[漂洗(洗涤)工序]

在上述提取工序S31中，在从含钪溶液中提取了杂质的有机溶剂中略微共存钪的情况下，优选，在对由提取工序S31得到的提取液进行反提取之前，对该有机溶剂(有机相)实施漂洗(洗涤)处理，使钪分离至水相而从提取剂中回收钪(漂洗工序S32)。通过如此地设置漂洗工序S32对有机溶剂进行洗涤，使被提取剂提取的轻微的钪分离，从而能够使钪分离到洗涤液中，能够进一步提高钪的回收率。

作为用于漂洗的溶液(洗涤溶液)，能够使用硫酸溶液、盐酸溶液等。另外，能够使用在水中添加了可溶性的氯化物、硫酸盐的溶液。具体而言，作为洗涤溶液使用硫酸溶液的情况下，优选使用1.0mol/L以上且3.0mol/L以下的浓度范围。

作为洗涤段数(次数)，因为也依赖于杂质元素的种类、浓度，所以可根据各个提取剂、提取条件来作适当改变。例如，将有机相(O)与水相(A)的相比设为O/A＝1的情况下，通过设为3～5段左右的段数，能够将被提取到有机溶剂中的钪分离到小于分析装置的检测下限。

[反提取工序]

在反提取工序S33中，从在提取工序S31中提取了杂质的有机溶剂中反提取其中的杂质。具体而言，在该反提取工序S33中，在含提取剂的有机溶剂中添加反提取溶液(反提取初始液)并混合，由此产生与提取工序S31中的提取处理相反的反应而反提取出杂质，得到含该杂质的反提取后液。

作为反提取溶液的含有碳酸盐的溶液的浓度，出于抑制过剩使用的观点，例如，优选设定为0.5mol/L以上且2mol/L以下的程度。

此外，在上述漂洗工序S32中对含提取剂的有机溶剂实施漂洗处理时，同样地能够对漂洗后的提取剂添加反提取溶液并混合从而进行反提取处理。

如此地在提取后的提取剂或漂洗后的提取剂中添加碳酸钠等碳酸盐溶液，进行反提取处理而分离杂质后的提取剂，能够再次作为用于提取工序S31中的提取处理的提取剂重复使用。

＜2-3.草酸化处理＞

使用经过上述溶剂提取处理而得到的反提取物即含钪溶液，进行使钪成为草酸盐(草酸钪)的草酸化处理。如此地通过使钪成为草酸盐，能够提高过滤性等操作性，能够有效地回收钪。

作为草酸化处理的方法，能够使用对含钪溶液添加草酸而基于含钪溶液中的钪使其析出并生成草酸钪固体结晶的方法。使用的草酸可以是固体也可以是溶液。此外，在该草酸化处理方法中，当含钪溶液中含有杂质成分2价铁离子的情况下，优选，为了防止生成草酸铁(II)沉淀，在草酸化处理之前，添加氧化剂实施氧化处理，并将氧化还原电位(ORP，参比电极：银/氯化银)控制在500mV～600mV程度的范围内。

或者，作为草酸化处理的方法，能够使用将含钪溶液缓慢添加到反应容器中装满的草酸溶液中而析出并生成草酸钪固体结晶的方法。此时，在草酸化处理之前，优选将含钪溶液的pH调节在-0.5以上且1以下的范围。基于这样的草酸化处理方法，能够防止草酸铁(II)等沉淀的生成，而且不使用价格昂贵的氧化剂等，能够回收到更高纯度的钪。

在此，在本实施方式的钪的回收方法中，其特征在于，在进行上述草酸化处理的过程中，将处理中的反应溶液的温度调节至50℃以上且80℃以下的范围。另外，优选为55℃以上且70℃以下的范围，更优选将溶液的温度调节到60℃。

如此地，通过在草酸化处理的过程中将包含含钪溶液和草酸的反应溶液的温度调节至规定的范围，从而能够使生成的草酸化钪的颗粒变大。然后，通过对所得到的草酸钪进行焙烧，能够以高品位含有钪并且得到有效粗大化到预期尺寸的氧化钪，能够提高操作性。

在图3中示出了本实施方式中的草酸化处理的流程图。如上所述地，在本实施方式中，具有：温度调节工序S41，将含钪溶液调节至特定的温度范围、即50℃以上且80℃以下的范围；析晶工序S42，在调节温度后的溶液(草酸化初始液)中使用草酸实施草酸化处理，生成钪的草酸盐沉淀。此外，经过进行过滤/洗涤处理的过滤/洗涤工序S43，回收所得到的草酸钪结晶。

(温度调节工序)

在温度调节工序S41中，将供于草酸化处理的含钪溶液的温度调节至50℃以上且80℃以下的范围，优选为55℃以上且70℃以下的范围，更优选为60℃。如此地，通过将含钪溶液的温度调节至50℃以上，并维持该温度，在接下来的析晶工序S42中使反应发生，从而能够使生成的钪的草酸盐的结晶成长变快，能够使颗粒粗大化。

对含钪溶液的温度调节方法没有特别的限定，例如，能够使用加热器等进行调节。

(析晶工序)

在析晶工序S42中，在温度被调节并维持在50℃以上且80℃以下的范围的含钪溶液(草酸初始液)中使用草酸以产生使钪草酸化的反应，实施这样的草酸化处理，得到钪的草酸盐(草酸钪的结晶)。如此地，在本实施方式中，在使处理中的反应溶液的温度处于50℃以上且80℃以下的状态下使草酸化反应发生。基于此，能够加速草酸钪的结晶成长，从而能够使颗粒粗大化。

当处理中的反应溶液的温度小于50℃时，结晶成长迟缓，未充分成长为操作性良好的颗粒而不能使颗粒粗大化。另一方面，即使处理中的反应溶液的温度超过80℃，也不能粗大化到80℃以上的颗粒，反而会使必要的能量成本、设备成本等增加而变得没有效率。

在草酸化处理中，作为使用的草酸，可以是固体，也可以是溶液(草酸溶液)。另外，如上所述地，可以对含钪溶液添加草酸溶液生成草酸钪的结晶，或者也可以将草酸溶液装在反应容器中，向其中添加含钪溶液生成结晶。

在草酸化处理中使用草酸水溶液(草酸溶液)的情况下，优选使用与含钪溶液同样地将液温调节至50℃以上且80℃以下的范围的溶液。如此地，通过使用调节温度后的草酸溶液，能够确切地使草酸化处理中的反应溶液的温度维持在50℃以上且80℃以下，能够更有效地生成结晶成长充分的草酸钪的结晶，能够回收到粗大化到预期尺寸的氧化钪。

另外，作为草酸，优选使用使含钪溶液中的钪析出为草酸盐所需的必要当量的1.05倍～1.2倍的范围的量。当使用量小于必要当量的1.05倍时，有可能不能有效地回收全部的钪。另一方面，不希望使用量超过必要当量的1.2倍，因为那样的话，草酸钪的溶解度增加，钪再溶解而回收率下降，而且由于分解过剩的草酸而使得次氯酸钠那样的氧化剂的使用量增加。

另外，在使用草酸溶液的情况下，优选将其pH调节至-0.5以上且1以下的范围。特别地，在使用的含钪溶液的pH被调节至-0.5以上且1以下的范围的情况下，通过一并调节草酸溶液的pH，从而能够进一步降低杂质品位，能够回收到高纯度的钪。

此外，在上述示例中，说明了将含钪溶液预先调节至50℃以上且80℃以下的温度，一边维持该温度，一边将处理中的反应溶液的温度设为50℃以上且80℃以下的方案，但是不局限于此，只要使含钪溶液与草酸混合并发生反应时的反应溶液的温度维持在50℃以上且80℃以下的范围即可。

＜2-4.氧化钪的生成(焙烧)＞

在本实施方式中，通过对上述那样进行草酸化处理而得到的草酸钪的结晶进行焙烧从而制得氧化钪。

焙烧处理是用水对由草酸化处理所得到的草酸钪结晶进行洗涤再使其干燥后进行焙烧的处理。经过该焙烧处理，能够以氧化钪的形式回收钪。特别地，在本实施方式中，由于在上述草酸处理中将处理中的反应溶液的温度调节并维持在规定的范围，所以降低了生成的草酸钪的杂质品位，能够使结晶生长为期望的尺寸。由此，能够将经过焙烧而得到的氧化钪的粒径有效地粗大化。因此，能够得到以高品位含有钪并提高了操作性的氧化钪。

对焙烧处理的条件没有特别限定，例如，装入管状炉在约900℃，加热2小时左右即可。此外，在工业上，通过使用旋转炉窑等连续炉，从而能够在同一个装置中进行干燥和焙烧，因此优选。

实施例

以下，示出本发明的实施例以及比较例，对本发明作更具体的说明。需要说明的是，本发明不受以下实施例的任何限定。

[实施例1]

(镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺)

使用高压釜用硫酸对镍氧化物矿石进行浸出，在所得到的浸出液中添加消石灰而进行中和。其后，在所得到的中和后液中添加硫化剂而发生硫化反应，将镍、钴等以硫化物的形式分离，得到了含有钪的硫化后液。

(离子交换处理、中和处理)

接着，将所得到的硫化后液供于采用了螯合树脂的离子交换处理，分离溶液中的杂质，并得到了从螯合树脂洗脱的含钪的洗脱液(钪洗脱液)。其后，对钪洗脱液添加中和剂，生成氢氧化钪的沉淀物。

(溶剂提取处理)

接着，在氢氧化钪的沉淀物中添加硫酸进行再次溶解而制成溶解液(钪溶解液)，将该钪溶解液供于采用了胺系提取剂的溶剂提取处理，作为提取余液得到了硫酸钪溶液。

(草酸化处理)

接着，以使硫酸钪溶液中所含的钪浓度成为5g/L左右的方式，加水进行稀释。另外，稀释时，添加硫酸，将pH调节并维持在1前后。需要说明的是，若pH在0～1左右的范围，得到的精制物的粒径没有不同。

接着，在pH调节后的硫酸钪溶液中添加过氧化氢，以银/氯化银为参比电极所测的值计，将该溶液的氧化还原电位(ORP)调节到500mV～600mV的范围，作为草酸化初始液。

接着，对于1个试验条件取出1.3升的草酸化初始液。另外，作为用于草酸化的草酸溶液，对于1个试验条件预备0.54升的以100g/L的浓度含有草酸的溶液。需要说明的是，该草酸溶液的量相当于对草酸化初始液中所含的钪添加2.7当量的草酸的量。

然后，将草酸化初始液和草酸溶液分别升温并维持在60℃，一边对装在反应容器内的草酸溶液进行搅拌，一边在该草酸溶液中以约0.5升/min的流量添加草酸化初始液。此外，处理中的反应溶液的温度维持在60℃。下表1中汇总示出了草酸化处理的条件。

[表1]

添加全部量的草酸化初始液以后，继续搅拌状态10分钟。接着，将全部的量过滤进行固液分离，用纯水对分离出的草酸钪结晶重复进行3次再制浆洗涤，并且每次再制浆洗涤要达到50g/L的量。采用Microtrac(商品名)测定了所得到的草酸钪结晶的平均粒径。下表2示出了测定结果。

(焙烧处理)

其后，将所得到的洗涤后的草酸钪结晶放入炉内在约900℃进行烧成，得到了氧化钪。用Microtrac(商品名)测定了如此得到的氧化钪的平均粒径。下表2中示出了测定结果。

[表2]

根据表2所示的粒径测定结果可知，生成的氧化钪的平均粒径(D90)的大小是29μm～32μm。

[实施例2]

与实施例1同样地进行镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺。然后，进行离子交换处理以及溶剂提取处理，得到了硫酸钪溶液。将所得到的硫酸钪溶液的钪浓度调节至10g/L，用硫酸调节至pH0。将该溶液作为草酸化初始液。

接着，对于1个试验条件取出1.3升的草酸化初始液。另外，作为用于草酸化的草酸溶液，对于1个试验条件预备0.54升的以100g/L的浓度含有草酸的溶液。此外，该草酸溶液的量相当于对草酸化初始液中所含的钪添加2.7当量的草酸的量。

然后，分别将草酸化初始液和草酸溶液升温并维持在60℃。在实施例2中，使用这些溶液，如下表3所示地以在草酸溶液中添加草酸化初始液进行草酸化的方法(实施例2-1)和在草酸化初始液中添加草酸溶液进行草酸化的方法(实施例2-2)这两种方法进行了草酸化处理。具体而言，在方法1的草酸化处理中，一边对装在反应容器内的草酸溶液进行搅拌，一边以约0.5升/min的流量向其中添加草酸化初始液。另一方面，在方法2的草酸化处理中，一边搅拌草酸化初始液，一边以约0.5升/min的流量向其中添加草酸溶液。此外，处理中的反应溶液的温度维持在60℃。

[表3]

在任一种方法中，液体混合完毕后继续搅拌状态10分钟。接着，将全部的量过滤来进行固液分离，用纯水对分离出的草酸钪结晶重复进行3次再制浆洗涤，并且每次再制浆洗涤要达到50g/L的量。

其后，将所得到的洗涤后的草酸钪结晶放入炉内在约900℃进行烧成，得到了氧化钪。用Microtrac(商品名)测定了如此得到的氧化钪的平均粒径。下表4中示出了测定结果。

[表4]

根据表4所示的粒径测定结果可知，生成的氧化钪的平均粒径(D90)的大小是25μm～27μm，确认了没有因草酸化处理方法的不同而带来差异。

[比较例1]

与实施例1同样地进行镍氧化物矿石的湿式冶炼工艺。然后，进行离子交换处理以及溶剂提取处理，得到了硫酸钪溶液。将所得到的硫酸钪溶液的钪浓度调节至10g/L，用硫酸调节至pH0。将该溶液作为草酸化初始液。

接着，对于1个试验条件取出1.3升的草酸化初始液。另外，作为用于草酸化的草酸溶液，对于1个试验条件预备0.54升的以100g/L的浓度含有草酸的溶液。此外，该草酸溶液的量相当于对草酸化初始液中所含的钪添加2.7当量的草酸的量。

然后，在比较例1中，将草酸化初始液和草酸溶液分别分成2份，准备了维持在常温(25℃)温度条件(比较例1-1)下的溶液，和升温并维持在40℃的溶液(比较例1-2)。使用这些溶液，一边对装在反应容器内的草酸溶液进行搅拌，一边以约0.5升/min的流量向该草酸溶液中添加草酸化初始液。此外，下表5中汇总示出了草酸化处理条件。

[表5]

添加全部量的草酸化初始液以后，继续搅拌状态30分钟～120分钟。接着，将全部的量过滤来进行固液分离，用纯水对分离出的草酸钪结晶重复进行3次再制浆洗涤，并且每次再制浆洗涤要达到50g/L的量。

其后，将所得到的洗涤后的草酸钪结晶放入炉内在约900℃进行烧成，得到了氧化钪。用Microtrac(商品名)测定了如此得到的氧化钪的平均粒径。下表6中示出了测定结果。

[表6]

根据表6所示的粒径测定结果可知，对于生成的氧化钪，只能得到远比实施例中得到的氧化钪更小的平均粒径(D90)的颗粒，未能有效地进行粗大化。

Claims (4)

1.一种钪的回收方法，其包括实施草酸化处理的工序，在所述草酸化处理的工序中，在含有钪的溶液中使用草酸，使该钪发生草酸化反应，所述含有钪的溶液简称含钪溶液，其中，

在所述草酸化处理的过程中，将处理中的反应溶液的温度设为50℃以上且80℃以下。

2.如权利要求1所述的钪的回收方法，其中，

通过所述草酸化处理得到草酸钪，对该草酸钪进行焙烧，由此生成氧化钪。

3.如权利要求1或2所述的钪的回收方法，其中，

作为所述草酸使用温度调节至50℃以上且80℃以下的草酸溶液。

4.如权利要求1至3中任一项所述的钪的回收方法，其中，

所述含钪溶液是通过对含有钪的溶液实施离子交换处理和/或溶剂提取处理而得到的。