从拜耳法赤泥中提取钪

刘蕊，陈金珠，刘子琪，任家樑

(1.贵阳铝镁设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550000;2.长安大学 水利与环境学院，陕西 西安 710054；3.长安大学 经济与管理学院，陕西 西安 710054；4.长安大学 都柏林国际交通学院，陕西 西安 710054)

赤泥是制铝工业中的副产品。全球范围内，累积赤泥约40亿t[1]。数亿吨赤泥需地方放置，但放置面积有限，且赤泥的碱性及放射性对土壤和环境造成一定的污染[2]，所以赤泥的后续处理极为重要。

钪因其特殊的物化性质被应用于电子工业、核技术、冶金等方面[3-4]。含钪的矿石有800多种[5-6]，却难在同种矿石中回收高纯的钪。而在制铝工业中，钪被集于赤泥中[7]，质量分数最高可达0.02%(按Sc2O3计)[8]。故从赤泥中回收钪[9-11]是一种极有效的办法。

依上述背景，本文采用硫酸浸法，从拜耳法赤泥中提取钪，并探究浸出温度、硫酸浓度和浸出时间对浸出率的影响，确定最佳回收条件。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

拜耳法赤泥来自贵州铝厂，主要成分见表1。

表1 拜耳法赤泥成分Table 1 Bayer red mud element

硫酸为分析纯。

BT-224S电子天平；PHS-3C型精密pH计；SHB-III循环水真空泵；D-8401型多功能搅拌器；DK-98-1型电热恒温水浴锅；X101-2型电热鼓风干燥箱。

1.2 实验方法

拜耳赤泥样品首先在鼓风干燥箱中干燥，然后研磨和筛分。使用电子天平称取50.0 g赤泥试样于烧杯中，缓慢加入不同浓度的硫酸，边加入边搅拌，直至混合均匀，然后恒温浸出一段时间。酸浸结束后，立马将烧杯中的物质倒在漏斗中，进行2～3次真空过滤。过滤后，检测钪的含量，数据处理后得钪的浸出率。

2 结果与讨论

2.1 浸出温度对浸出率的影响

为研究浸出温度对钪浸出率的影响，在硫酸浓度为4 mol/L，浸出时间为1 h，浸出液固比为5∶1的条件下进行实验，结果见图1。……