四川黏土型稀土矿钪浸出工艺研究

朱勋梅，彭杨，尹国梁，戴羽佳，周堃

成都理工大学 材料与化学化工学院，四川，成都 610059

引言

钪(Sc)，由于其优异的物理化学性能，已成为极为重要的战略材料之一[1]。钪及其化合物被广泛应用于化工、冶金和航空航天等各个领域[2-3]。自然界中未发现钪的独立矿物，钪元素主要赋存在高岭石和绢云母等黏土矿物中，其次赋存在褐铁矿和锐钛矿中，钪以微细粒包裹体或类质同象的形式存在，所以钪的回收和提纯工艺复杂困难[4-5]。

四川铁、钛和钪共伴生黏土矿资源储量巨大，截至2021年该类型矿石资源仍处于待开发状态，另外还有大量的硫铁矿及有色金属矿，作为尾矿堆存排放于自然界中，其主要矿物也为黏土矿物，其中富含的稀土、钪、铌和钽等资源由于缺乏技术支撑尚处于无法利用状态。据检测分析，四川黏土型稀土矿中含有价元素Sc2O3约20～100 g/t，具有一定的开采利用价值。

四川氟碳铈矿是我国第二大稀土资源，稀土以氟碳酸盐的形态存在，目前四川氟碳铈矿的冶炼，主要有氧化焙烧—盐酸浸出、氧化焙烧-盐酸浸出—碱分解—盐酸优溶和氧化焙烧—硫酸浸出—两步复盐沉淀等方法[6-7]。由于本试验原矿中铝、钙和硅含量高，采用硫酸浸出时硫酸钙包裹情况严重，钪浸出率只有60%左右，浸出率低；原矿有大量的硅，硅酸盐矿物不溶于酸，钪以类质同象的形态存在于矿物中，直接盐酸浸出，钪浸出率不高，因此本试验选用碱分解—盐酸浸出工艺处理四川黏土型稀土矿，碱分解破坏硅酸盐矿物后再进行酸浸出。……