JP2014177391A - Method for recovering scandium - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for recovering high quality Sc efficiently when recovering scandium from Ni oxide ore by using a chelate resin.SOLUTION: The method comprises: a leaching step S1 where a slurry of Ni oxide ore in sulfuric acid is separated into a solid and a liquid of leached liquid and leach residue under high temperature and high pressure; a neutralizing step S2 of adding a neutralizing agent to the leached liquid to obtain a neutralized liquid; a sulfurizing step S3 of adding a sulfurizing agent to the neutralized liquid and separating the product into Ni sulfide and a sulfurized liquid; an adsorption step S4 where the sulfurized liquid is contacted with a chelate resin for Sc to be adsorbed by the chelate resin; an Al removal step S5 where sulfuric acid of 0.1 N or less is contacted with the chelate resin after Sc adsorption to remove Al from the chelate resin; a Sc elution step S6 where sulfuric acid of 1 N or more but 3 N or less is contacted with the chelate resin after Al elution to obtain a Sc eluate; and a Cr removal step S7 where sulfuric acid of 3 N or more is contacted with the chelate resin after Sc elution to remove Cr from the chelate resin.

Description

本発明は、スカンジウムの回収方法、より詳しくは、ニッケル酸化鉱石に含まれるスカンジウムを、キレート樹脂を用いて効率よく回収する方法に関する。   The present invention relates to a method for recovering scandium, more specifically, a method for efficiently recovering scandium contained in nickel oxide ore using a chelate resin.

スカンジウムは、高強度合金の添加剤や燃料電池の電極材料として極めて有用である。しかしながら、生産量が少なく、高価であるため、広く用いられるには至っていない。   Scandium is extremely useful as an additive for high-strength alloys and as an electrode material for fuel cells. However, since the production amount is small and expensive, it has not been widely used.

ところで、ラテライト鉱やリモナイト鉱等のニッケル酸化鉱には、微量のスカンジウムが含まれている。しかしながら、ニッケル酸化鉱では、ニッケル含有品位が低いため、長らく、ニッケル酸化鉱をニッケル原料として工業的に利用されてこなかった。そのため、ニッケル酸化鉱からスカンジウムを工業的に回収することもほとんど研究されていなかった。   By the way, nickel oxide ores such as laterite or limonite ore contain a small amount of scandium. However, since nickel oxide ore has a low nickel-containing grade, it has not been industrially used as a nickel raw material for a long time. Therefore, there has been little research on industrially recovering scandium from nickel oxide ore.

しかしながら、近年、ニッケル酸化鉱を硫酸とともに加圧容器に装入し、240〜260℃程度の高温に加熱してニッケルを含有する浸出液と浸出残渣とに固液分離するHPALプロセスが実用化されつつある。このHPALプロセスで得た浸出液に対し、中和剤を添加して不純物が分離され、次いで硫化剤を添加してニッケルをニッケル硫化物として回収され、このニッケル硫化物を既存のニッケル製錬工程で処理して電気ニッケルやニッケル塩化合物が得られている。   However, in recent years, an HPAL process in which nickel oxide ore is charged into a pressure vessel together with sulfuric acid and heated to a high temperature of about 240 to 260 ° C. to separate the solid and liquid into a leachate containing nickel and a leach residue is being put into practical use. is there. Impurities are separated by adding a neutralizing agent to the leachate obtained by this HPAL process, and then a sulfiding agent is added to recover nickel as nickel sulfide. The nickel sulfide is then recovered in the existing nickel smelting process. Electrical nickel and nickel salt compounds are obtained by treatment.

上記のようなHPALプロセスを用いる場合、ニッケル酸化鉱に含まれるスカンジウムは、ニッケルとともに浸出液に含まれる(特許文献1参照)。そして、HPALプロセスで得た浸出液に対し、中和剤を添加して不純物を分離し、次いで硫化剤を添加すると、ニッケルはニッケル硫化物として回収される一方、スカンジウムは、硫化剤添加後の酸性溶液に含まれるため、HPALプロセスを使用することで、ニッケルとスカンジウムとを効果的に分離できる。   When the above HPAL process is used, scandium contained in the nickel oxide ore is contained in the leachate together with nickel (see Patent Document 1). When the neutralization agent is added to the leachate obtained by the HPAL process to separate impurities, and then the sulfiding agent is added, nickel is recovered as nickel sulfide, while scandium is acidic after the addition of the sulfiding agent. Since it is contained in the solution, nickel and scandium can be effectively separated by using the HPAL process.

そして、上記酸性溶液からスカンジウムを回収する方法として、イミノジ酢酸塩を官能基とするキレート樹脂にスカンジウムを吸着させて不純物と分離し、濃縮することが提案されている(特許文献2〜4参照)。   As a method for recovering scandium from the acidic solution, it has been proposed to adsorb scandium to a chelate resin having an iminodiacetate as a functional group to separate and concentrate the scandium (see Patent Documents 2 to 4). .

特開平3−173725号公報JP-A-3-173725 特開平1−133920号公報JP-A-1-133920 特開平9−176756号公報JP-A-9-176756 特開平9−194211号公報JP-A-9-194211

しかしながら、特許文献1〜4に記載の方法を用いたとしても、高品位のスカンジウムを効率よく回収するためには、さらなる課題を有する。   However, even if the methods described in Patent Documents 1 to 4 are used, there is a further problem in order to efficiently recover high-quality scandium.

ニッケル酸化鉱は、スカンジウムのほか、アルミ、クロム等も含有する。中でも、クロムは、上記キレート樹脂と強固に吸着する性質を有するため、いったんクロムがキレート樹脂に吸着すると、該キレート樹脂からクロムを分離することが難しい。   Nickel oxide ores contain not only scandium but also aluminum and chromium. Among these, chromium has a property of strongly adsorbing to the chelate resin, and therefore once chromium is adsorbed to the chelate resin, it is difficult to separate the chromium from the chelate resin.

キレート樹脂に不純物が吸着すると、その後にキレート樹脂に吸着するスカンジウムの量が減少するため、設備効率が低下する。また、キレート樹脂には、スカンジウムと不純物との両方が吸着しているため、不純物が吸着した後にキレート樹脂を再利用すると、回収されるスカンジウムの品位が低下する。   When impurities are adsorbed on the chelate resin, the amount of scandium adsorbed on the chelate resin thereafter decreases, so that the equipment efficiency decreases. Further, since both scandium and impurities are adsorbed on the chelate resin, the quality of the recovered scandium is reduced when the chelate resin is reused after the impurities are adsorbed.

本発明は、キレート樹脂を用いてニッケル酸化鉱からスカンジウムを回収するに際し、高品位のスカンジウムを効率よく回収することを目的とする。   An object of the present invention is to efficiently recover high-quality scandium when recovering scandium from nickel oxide ore using a chelate resin.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、スカンジウムを溶離させた後のキレート樹脂に高規定度の硫酸を接触させることで、キレート樹脂に吸着した不純物を除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明では、以下のようなものを提供する。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that impurities adsorbed on the chelate resin can be removed by contacting the chelate resin after elution of scandium with sulfuric acid of high normality. The headline and the present invention were completed. Specifically, the present invention provides the following.

(1)本発明は、スカンジウム、アルミニウム及びクロムを含有するニッケル酸化鉱を硫酸とともに加圧容器に装入し、高温高圧下で浸出液と浸出残渣とに固液分離する浸出工程と、前記浸出液に中和剤を加え、中和澱物と中和後液とを得る中和工程と、前記中和後液に硫化剤を添加し、ニッケル硫化物と硫化後液とに分離する硫化工程と、前記硫化後液を、イミノジ酢酸を官能基とするキレート樹脂に接触させて前記スカンジウムを前記キレート樹脂に吸着させる吸着工程と、前記吸着工程でスカンジウムを吸着したキレート樹脂に0.1N以下の硫酸を接触させ、前記吸着工程で前記キレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去するアルミニウム除去工程と、前記アルミニウム除去工程を経たキレート樹脂に1N以上3N未満の硫酸を接触させ、スカンジウム溶離液を得るスカンジウム溶離工程と、前記スカンジウム溶離工程を経たキレート樹脂に3N以上の硫酸を接触させ、前記吸着工程で前記キレート樹脂に吸着したクロムを除去するクロム除去工程とを含む、スカンジウムの回収方法である。   (1) The present invention is a leaching process in which nickel oxide ore containing scandium, aluminum and chromium is charged together with sulfuric acid into a pressure vessel and separated into a leaching solution and a leaching residue under high temperature and high pressure, A neutralization step of adding a neutralizing agent to obtain a neutralized starch and a post-neutralization solution; a sulfidation step of adding a sulfiding agent to the post-neutralization solution and separating the nickel sulfide and the post-sulfurization solution; The post-sulfurization solution is brought into contact with a chelate resin having iminodiacetic acid as a functional group to adsorb the scandium to the chelate resin, and 0.1 N or less sulfuric acid is added to the chelate resin adsorbing scandium in the adsorption step. An aluminum removal step of contacting and removing the aluminum adsorbed on the chelate resin in the adsorption step; and contacting the chelate resin having passed through the aluminum removal step with 1N or more and less than 3N sulfuric acid. A scandium elution step for obtaining a scandium eluent, and a chromium removal step of contacting 3N or more of sulfuric acid with the chelate resin that has undergone the scandium elution step to remove chromium adsorbed on the chelate resin in the adsorption step. This is a method for recovering scandium.

(2)また、本発明は、前記スカンジウム溶離液に中和剤を添加してpHを2以上4以下の範囲に調整し、次いで還元剤を添加し、次いで硫酸を添加してpHを1以上2.5以下の範囲に調整することでスカンジウム溶離液のpH調整後液を得、このpH調整後液を用いて前記吸着工程、前記アルミニウム除去工程及び前記スカンジウム溶離工程を再び行う、(1)に記載のスカンジウムの回収方法である。   (2) In the present invention, a neutralizing agent is added to the scandium eluent to adjust the pH to a range of 2 or more and 4 or less, then a reducing agent is added, and then sulfuric acid is added to adjust the pH to 1 or more. A solution after adjusting the pH of the scandium eluent is obtained by adjusting to a range of 2.5 or less, and the adsorption step, the aluminum removal step, and the scandium elution step are performed again using this pH adjusted solution. (1) Is a method for recovering scandium.

(3)また、本発明は、前記スカンジウム溶離液のpH調整後液を得、このpH調整後液を用いて前記吸着工程、前記アルミニウム除去工程及び前記スカンジウム溶離工程を行うサイクルを繰り返す、(2)に記載のスカンジウムの回収方法である。   (3) Moreover, this invention repeats the cycle which obtains the liquid after pH adjustment of the said scandium eluent, and performs the said adsorption process, the said aluminum removal process, and the said scandium elution process using this liquid after pH adjustment, (2 ).

(4)また、本発明は、前記スカンジウム溶離液にアルカリを添加して沈澱物と沈澱後液とに分離し、次いで前記沈澱物を乾燥し、焙焼することで、酸化スカンジウムを得る、(1)から(3)のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法である。   (4) Further, in the present invention, scandium is obtained by adding an alkali to the scandium eluent to separate a precipitate and a post-precipitation solution, and then drying and baking the precipitate. The scandium recovery method according to any one of 1) to (3).

(5)また、本発明は、前記スカンジウム溶離液にシュウ酸を添加して沈澱物と沈澱後液とに分離し、次いで前記沈澱物を乾燥し、焙焼することで、酸化スカンジウムを得る、(1)から(3)のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法である。   (5) Further, the present invention provides scandium oxide by adding oxalic acid to the scandium eluent to separate a precipitate and a post-precipitation solution, and then drying and baking the precipitate. (1) The method for recovering scandium according to any one of (3).

(6)また、本発明は、前記クロム除去工程を経たキレート樹脂を前記吸着工程で再び用いる、(1)から(5)のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法である。   (6) Moreover, this invention is a recovery method of the scandium in any one of (1) to (5) which uses again the chelate resin which passed through the said chromium removal process at the said adsorption process.

本発明によると、スカンジウムを溶離させた後のキレート樹脂に高規定度の硫酸を接触させているため、キレート樹脂に不純物として吸着したクロムを分離できる。そのため、クロム分離後にキレート樹脂を再利用した場合であっても、高品位のスカンジウムを効率よく回収できる。   According to the present invention, chromium adsorbed as an impurity on the chelate resin can be separated because high-standard sulfuric acid is brought into contact with the chelate resin after elution of scandium. Therefore, even when the chelate resin is reused after separation of chromium, high-quality scandium can be efficiently recovered.

本発明に係るスカンジウムの回収方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the collection method of the scandium which concerns on this invention. キレート樹脂に通液した金属含有溶液のpHと、その金属のキレート樹脂への吸着量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between pH of the metal containing solution which let the chelate resin flow, and the adsorption amount to the chelate resin of the metal. スカンジウム溶離工程の繰り返し回数と、繰り返し後のスカンジウム溶離液に含まれるスカンジウムの濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the repetition frequency of a scandium elution process, and the density | concentration of the scandium contained in the scandium eluent after a repetition.

以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. Can do.

図1は、本発明に係るスカンジウムの回収方法を説明するための図である。本発明は、スカンジウム、アルミニウム及びクロムを含有するニッケル酸化鉱を硫酸とともに加圧容器に装入し、高温高圧下で浸出液と浸出残渣とに固液分離する浸出工程S1と、上記浸出液に中和剤を加え、中和澱物と中和後液とを得る中和工程S2と、中和後液に硫化剤を添加し、ニッケル硫化物と硫化後液とに分離する硫化工程S3と、硫化後液を、イミノジ酢酸を官能基とするキレート樹脂に接触させてスカンジウムをキレート樹脂に吸着させる吸着工程S4と、この吸着工程S4でスカンジウムを吸着したキレート樹脂に0.1N以下の硫酸を接触させ、吸着工程S4でキレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去するアルミニウム除去工程S5と、このアルミニウム除去工程S5を経たキレート樹脂に1N以上3N未満の硫酸を接触させ、スカンジウム溶離液を得るスカンジウム溶離工程S6と、このスカンジウム溶離工程S6を経たキレート樹脂に3N以上の硫酸を接触させ、吸着工程S4でキレート樹脂に吸着したクロムを除去するクロム除去工程S7とを含む。   FIG. 1 is a diagram for explaining a scandium recovery method according to the present invention. The present invention is a leaching step S1 in which nickel oxide ore containing scandium, aluminum and chromium is charged together with sulfuric acid into a pressure vessel and separated into a leaching solution and a leaching residue under high temperature and high pressure, and the leaching solution is neutralized. Neutralizing step S2 to obtain a neutralized starch and a liquid after neutralization by adding an agent, a sulfurizing step S3 in which a sulfurizing agent is added to the liquid after neutralization and separated into nickel sulfide and liquid after sulfurization, The post-solution is brought into contact with a chelate resin having iminodiacetic acid as a functional group to adsorb scandium to the chelate resin, and sulfuric acid of 0.1 N or less is brought into contact with the chelate resin adsorbing scandium in the adsorption step S4. The aluminum removal step S5 for removing the aluminum adsorbed on the chelate resin in the adsorption step S4, and sulfuric acid of 1N or more and less than 3N on the chelate resin that has undergone the aluminum removal step S5. A scandium elution step S6 to obtain a scandium eluent, and a chelate resin that has undergone the scandium elution step S6 is contacted with 3N or more sulfuric acid to remove chromium adsorbed on the chelate resin in the adsorption step S4; including.

本発明では、吸着工程S4でキレート樹脂に吸着したスカンジウム及び不純物を効率的に分離するにあたり、まずは比較的小さい規定度の硫酸でアルミニウムを分離し、続いて、より高い規定度の硫酸でスカンジウムを分離し、その後、さらに高い規定度の硫酸でクロムを分離する。このように、本発明は、キレート樹脂に吸着した金属イオンの分離を3段階に分けたことを特徴としており、これにより、従来公知の方法に比べ、高品位のスカンジウムを効率よく回収できる。   In the present invention, in order to efficiently separate scandium and impurities adsorbed on the chelate resin in the adsorption step S4, first, aluminum is separated with sulfuric acid having a relatively low normality, and then scandium is separated with sulfuric acid having a higher normality. Separate, and then separate the chromium with higher normality sulfuric acid. As described above, the present invention is characterized in that the separation of the metal ions adsorbed on the chelate resin is divided into three stages, whereby high-quality scandium can be efficiently recovered as compared with conventionally known methods.

<浸出工程S1>
浸出工程S1では、スカンジウム、アルミニウム及びクロムを含有するニッケル酸化鉱を硫酸とともに加圧容器に装入し、高温高圧下で浸出液と浸出残渣とに固液分離する。
<Leaching step S1>
In the leaching step S1, nickel oxide ore containing scandium, aluminum, and chromium is charged into a pressure vessel together with sulfuric acid, and is solid-liquid separated into a leachate and a leach residue under high temperature and pressure.

浸出工程S1は、従来知られているHPALプロセスにしたがって行えばよく、例えば、特許文献1に記載されている。   The leaching step S1 may be performed according to a conventionally known HPAL process, and is described in Patent Document 1, for example.

<中和工程S2>
中和工程S2では、浸出工程S1で得られた浸出液に中和剤を加え、中和澱物と中和後液とを得る。スカンジウムやニッケル等の有価金属は中和後液に含まれ、アルミニウムをはじめとした不純物の大部分は中和澱物に含まれる。
<Neutralization step S2>
In the neutralization step S2, a neutralizing agent is added to the leachate obtained in the leaching step S1 to obtain a neutralized starch and a neutralized solution. Valuable metals such as scandium and nickel are contained in the solution after neutralization, and most of impurities such as aluminum are contained in the neutralized starch.

中和剤は従来公知のものであれば足り、例えば、炭酸カルシウム、消石灰、水酸化ナトリウム等が挙げられる。   The neutralizing agent may be a conventionally known neutralizing agent, and examples thereof include calcium carbonate, slaked lime, and sodium hydroxide.

中和工程では、pHを1〜4の範囲に調整することが好ましい。pHが1未満であると、中和が不十分であり、中和澱物と中和後液とに分離できない可能性があるため、好ましくない。pHが4を超えると、アルミニウムをはじめとした不純物のみならず、スカンジウムやニッケル等の有価金属も中和澱物に含まれるため、好ましくない。   In the neutralization step, it is preferable to adjust the pH to a range of 1 to 4. A pH of less than 1 is not preferable because neutralization is insufficient and the neutralized starch and the post-neutralized solution may not be separated. If the pH exceeds 4, not only impurities such as aluminum but also valuable metals such as scandium and nickel are included in the neutralized starch, which is not preferable.

<硫化工程S3>
硫化工程S3では、中和後液に硫化剤を添加し、硫化物と硫化後液とに分離する。ニッケル、コバルト及び亜鉛等は硫化物に含まれ、スカンジウム等は硫化後液に含まれる。
<Sulfurization step S3>
In the sulfiding step S3, a sulfiding agent is added to the neutralized solution to separate the sulfide and the sulfidized solution. Nickel, cobalt, zinc and the like are contained in the sulfide, and scandium and the like are contained in the post-sulfurized solution.

硫化剤は従来公知のものであれば足り、例えば、硫化水素ガス、硫化ナトリウム、水素化硫化ナトリウム等が挙げられる。   A conventionally known sulfurizing agent is sufficient, and examples thereof include hydrogen sulfide gas, sodium sulfide, and sodium hydrogen sulfide.

<吸着工程S4>
吸着工程S4では、硫化後液を、イミノジ酢酸を官能基とするキレート樹脂に接触させてスカンジウムをキレート樹脂に吸着させる。
<Adsorption process S4>
In the adsorption step S4, the solution after sulfurization is brought into contact with a chelate resin having iminodiacetic acid as a functional group to adsorb scandium to the chelate resin.

ところで、pH範囲が低いほど、ニッケル酸化鉱に含まれる不純物の吸着量は少なくなる。そのため、できるだけ低いpH領域の液をキレート樹脂に通液することで、不純物のキレート樹脂への吸着を抑制できる。しかしながら、pHが2未満であると、不純物の吸着量だけでなく、スカンジウムの吸着量も少なくなる。そのため、極端に低いpH領域の液を樹脂に通液して吸着させるのは好ましくない。   By the way, the lower the pH range, the smaller the amount of adsorption of impurities contained in the nickel oxide ore. Therefore, the adsorption | suction to the chelate resin of an impurity can be suppressed by letting the liquid of the pH range as low as possible flow through a chelate resin. However, when the pH is less than 2, not only the amount of impurities adsorbed but also the amount of scandium adsorbed decreases. For this reason, it is not preferable to allow a solution in an extremely low pH range to pass through the resin to be adsorbed.

<アルミニウム除去工程S5>
アルミニウム除去工程S5では、吸着工程S4でスカンジウムを吸着したキレート樹脂に0.1N以下の硫酸を接触させ、吸着工程S4でキレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去する。
<Aluminum removal step S5>
In the aluminum removal step S5, 0.1 N or less sulfuric acid is brought into contact with the chelate resin having adsorbed scandium in the adsorption step S4, and the aluminum adsorbed on the chelate resin in the adsorption step S4 is removed.

アルミニウムを除去する際、pHを1〜2.5の範囲に維持することが好ましく、1.5〜2.0の範囲に維持することがより好ましい。pHが1未満であると、アルミニウムだけでなく、スカンジウムもキレート樹脂から除去されるため、好ましくない。pHが2.5を超えると、アルミニウムが適切にキレート樹脂から除去されないため、好ましくない。   When removing aluminum, the pH is preferably maintained in the range of 1 to 2.5, and more preferably in the range of 1.5 to 2.0. If the pH is less than 1, not only aluminum but also scandium is removed from the chelate resin, which is not preferable. A pH exceeding 2.5 is not preferable because aluminum is not properly removed from the chelate resin.

<スカンジウム溶離工程S6>
スカンジウム溶離工程S6では、アルミニウム除去工程S5を経たキレート樹脂に1N以上3N未満の硫酸を接触させ、スカンジウム溶離液を得る。
<Scandium elution step S6>
In the scandium elution step S6, 1N or more and less than 3N sulfuric acid is brought into contact with the chelate resin that has undergone the aluminum removal step S5 to obtain a scandium eluent.

スカンジウム溶離液を得る際、溶離液に用いる硫酸の規定度を0.3N以上3N未満の範囲に維持することが好ましく、0.5N以上2N未満の範囲に維持することがより好ましい。規定度が3N以上であると、スカンジウムだけでなく、クロムもスカンジウム溶離液に含まれてしまうため、好ましくない。規定度が0.3N未満であると、スカンジウムが適切にキレート樹脂から除去されないため、好ましくない。   When obtaining a scandium eluent, it is preferable to maintain the normality of sulfuric acid used in the eluent within a range of 0.3N or more and less than 3N, and more preferably within a range of 0.5N or more and less than 2N. When the normality is 3N or more, not only scandium but also chromium is contained in the scandium eluent, which is not preferable. When the normality is less than 0.3 N, scandium is not appropriately removed from the chelate resin, which is not preferable.

<クロム除去工程S7>
クロム除去工程S7では、スカンジウム溶離工程S6を経たキレート樹脂に3N以上の硫酸を接触させ、吸着工程S4でキレート樹脂に吸着したクロムを除去する。
<Chromium removal step S7>
In the chromium removal step S7, 3N or more sulfuric acid is brought into contact with the chelate resin that has undergone the scandium elution step S6, and the chromium adsorbed on the chelate resin in the adsorption step S4 is removed.

クロムを除去する際、溶離液に用いる硫酸の規定度が3Nを下回ると、クロムが適切にキレート樹脂から除去されないため、好ましくない。   When removing chromium, if the normality of sulfuric acid used in the eluent is less than 3N, it is not preferable because chromium is not properly removed from the chelate resin.

<鉄除去工程>
また、図示していないが、ニッケル酸化鉱に、不純物として鉄が含まれている場合がある。この場合、アルミニウム除去工程S5に先立ち、吸着工程S4でスカンジウムを吸着したキレート樹脂に、アルミニウム除去工程S5で使用する硫酸の規定度よりも小さい規定度の硫酸を接触させ、吸着工程S4でキレート樹脂に吸着した鉄を除去することが好ましい。
<Iron removal process>
Moreover, although not shown in figure, iron may be contained as an impurity in nickel oxide ore. In this case, prior to the aluminum removal step S5, sulfuric acid having a normality smaller than the normality of sulfuric acid used in the aluminum removal step S5 is brought into contact with the chelate resin that has adsorbed scandium in the adsorption step S4, and the chelate resin is obtained in the adsorption step S4. It is preferable to remove the iron adsorbed on the surface.

鉄を除去する際、pHを1〜3の範囲に維持することが好ましい。pHが1未満であると、鉄だけでなく、スカンジウムもキレート樹脂から除去されるため、好ましくない。pHが3を超えると、鉄が適切にキレート樹脂から除去されないため、好ましくない。   When removing iron, it is preferable to maintain pH in the range of 1-3. If the pH is less than 1, not only iron but also scandium is removed from the chelate resin, which is not preferable. If the pH exceeds 3, iron is not appropriately removed from the chelate resin, which is not preferable.

<スカンジウム溶離液のキレート樹脂への再吸着>
また、必須の態様ではないが、スカンジウム溶離工程S6で得たスカンジウム溶離液に中和剤を添加してpHを2以上4以下の範囲、好ましくはpH3を中心とした2.7〜3.3の範囲に調整し(工程S11)、次いで還元剤を添加し(工程S12)、次いで硫酸を添加してpHを1以上2.5以下の範囲、好ましくはpH2を中心とした1.7〜2.3の範囲に調整する(工程S13)ことでスカンジウム溶離液のpH調整後液を得、このpH調整後液を用いて上記吸着工程S4、上記アルミニウム除去工程S5及び上記スカンジウム溶離工程S6を再び行うことが好ましい。これらの工程を経ることで、回収されるスカンジウムの品位をいっそう高めることができる。また、スカンジウム溶離液からスカンジウムを分離する際の薬剤コストや設備規模を縮減できる。
<Re-adsorption of scandium eluent on chelate resin>
Although not an essential aspect, a neutralizing agent is added to the scandium eluate obtained in the scandium elution step S6 to adjust the pH to a range of 2 to 4, preferably 2.7 to 3.3 centered on pH 3. (Step S11), then a reducing agent is added (step S12), and then sulfuric acid is added to adjust the pH to a range of 1 to 2.5, preferably 1.7 to 2 centering on pH 2. .3 (step S13), a solution after pH adjustment of the scandium eluate is obtained, and the adsorption step S4, the aluminum removal step S5, and the scandium elution step S6 are performed again using this pH adjusted solution. Preferably it is done. By passing through these steps, the quality of the recovered scandium can be further enhanced. In addition, it is possible to reduce the chemical cost and the equipment scale when separating scandium from the scandium eluent.

還元剤の添加は、酸化還元電位(ORP)が銀塩化銀電極を参照電極とする値で200mVを越えて300mV以下となる範囲に維持するように行うことが好ましい。還元剤として硫化剤を使用した場合、酸化還元電位が200mV以下であると、添加された硫化剤に由来する硫黄分が微細な固体として析出し、硫化後の濾過工程で濾布を目詰まりさせて固液分離を悪化させ生産性の低下原因となったり、キレート樹脂に再通液する際に、樹脂塔内で目詰まりや液流れの偏りを生じ均一な通液が行えない等の原因となり得る。一方、全ての還元剤において酸化還元電位が300mVを超えると、残留する鉄イオン等が樹脂に吸着しスカンジウムの吸着を阻害する等の問題を生じ得る。   The addition of the reducing agent is preferably carried out so that the oxidation-reduction potential (ORP) is maintained in a range in which the silver / silver chloride electrode is used as a reference electrode and exceeds 200 mV to 300 mV or less. When a sulfiding agent is used as the reducing agent, if the oxidation-reduction potential is 200 mV or less, the sulfur content derived from the added sulfiding agent precipitates as a fine solid, which clogs the filter cloth in the filtration step after sulfiding. This may cause deterioration of solid-liquid separation and decrease in productivity, or clogging in the resin tower or uneven flow of liquid when re-flowing through the chelate resin, resulting in inability to perform uniform flow. obtain. On the other hand, when the oxidation-reduction potential exceeds 300 mV in all reducing agents, problems such as residual iron ions adsorbing to the resin and inhibiting the adsorption of scandium may occur.

中和剤は従来公知のものであれば足り、例えば、炭酸カルシウム等が挙げられる。また、還元剤は従来公知のものであれば足り、例えば、硫化水素ガス、硫化ナトリウム等の硫化剤や二酸化硫黄ガス、ヒドラジン、金属鉄等が挙げられる。   The neutralizing agent may be a conventionally known neutralizing agent, and examples thereof include calcium carbonate. The reducing agent may be a conventionally known reducing agent, and examples thereof include a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide gas and sodium sulfide, sulfur dioxide gas, hydrazine, and metallic iron.

スカンジウム溶離液のキレート樹脂への再吸着を行うにあたり、キレート樹脂は、すでに使用したものを再使用してもよいし、新たなキレート樹脂を使用してもよいが、不純物のコンタミを防止する観点から、クロム除去工程S7を経たキレート樹脂を再使用するか、新たなキレート樹脂を使用することが好ましい。特に、クロム除去工程S7を経たキレート樹脂を再使用することで、不純物のコンタミを防止できるだけでなく、キレート樹脂の使用量を抑えられる。   When re-adsorbing the scandium eluent to the chelate resin, the chelate resin that has been used may be reused or a new chelate resin may be used, but from the viewpoint of preventing contamination of impurities. Therefore, it is preferable to reuse the chelate resin that has undergone the chromium removal step S7 or use a new chelate resin. In particular, by reusing the chelate resin that has undergone the chromium removal step S7, not only contamination of impurities can be prevented, but also the amount of chelate resin used can be suppressed.

<スカンジウム溶離液の精製>
スカンジウム溶離工程S6によって得られたスカンジウム溶離液に対して再びスカンジウム溶離工程S6を行うことで、スカンジウム溶離液の濃度を高めることができる。
<Purification of scandium eluent>
By performing the scandium elution step S6 again on the scandium eluate obtained in the scandium elution step S6, the concentration of the scandium eluent can be increased.

スカンジウム溶離工程S6を数多く繰り返すほど、回収されるスカンジウムの濃度が高まるが、多く繰り返し過ぎても、回収されるスカンジウムの濃度の上昇の程度が小さくなるため、工業的には、スカンジウム溶離工程S6を繰り返す回数は8回以下であることが好ましい。   As the scandium elution step S6 is repeated many times, the concentration of the recovered scandium increases. However, if the number of scandium elution steps S6 is repeated too many times, the increase in the concentration of the recovered scandium is reduced. The number of repetitions is preferably 8 times or less.

<スカンジウムの回収>
スカンジウムは、スカンジウム溶離液にアルカリ又はシュウ酸を添加して沈澱物と沈澱後液とに分離し(工程S21)、次いで上記沈澱物を水で洗浄し、乾燥し、焙焼することで、酸化スカンジウムとして回収できる(工程S22)。
<Recovery of scandium>
Scandium is oxidized by adding alkali or oxalic acid to the scandium eluent to separate the precipitate and the post-precipitation solution (step S21), and then washing the precipitate with water, drying, and baking. It can be recovered as scandium (step S22).

[アルカリ又はシュウ酸の添加(工程S21)]
スカンジウム溶離液にアルカリを加える場合、アルカリは従来公知のものであれば足り、例えば、炭酸カルシウム、消石灰、水酸化ナトリウム等が挙げられるが、スカンジウム溶離液が硫酸溶液である場合、アルカリがカルシウム塩であると、中和によって石膏が生成されるため、アルカリは水酸化ナトリウムであることが好ましい。
[Addition of alkali or oxalic acid (step S21)]
In the case of adding alkali to the scandium eluent, it is sufficient that the alkali is a conventionally known alkali, for example, calcium carbonate, slaked lime, sodium hydroxide, etc., but when the scandium eluent is a sulfuric acid solution, the alkali is a calcium salt. In this case, since the gypsum is generated by neutralization, the alkali is preferably sodium hydroxide.

スカンジウム溶離液にアルカリを加える場合、工程S21では、pHを8以上9以下の範囲に調整することが好ましい。pHが8未満であると、中和が不十分であり、スカンジウムを充分に回収できない可能性があるため、好ましくない。pHが9を超えると、中和剤の使用量が増え、コストアップにつながるため、好ましくない。   When adding an alkali to a scandium eluent, it is preferable to adjust pH to the range of 8-9 in process S21. A pH of less than 8 is not preferable because neutralization is insufficient and scandium cannot be sufficiently recovered. If the pH exceeds 9, the amount of neutralizing agent used is increased, leading to an increase in cost.

スカンジウム溶離液にシュウ酸を加えることで、アルカリを加える場合よりもいっそう高品位なスカンジウムを回収できる。シュウ酸の添加量は特に限定されるものでないが、スカンジウム溶離液に含まれるスカンジウム量に対して計算量で1.05倍以上1.2倍以下であることが好ましい。1.05倍未満であると、スカンジウム溶離液に含まれるスカンジウムの全量を回収できない可能性があるため、好ましくない。1.2倍を超えると、コストアップにつながる可能性のほか、過剰なシュウ酸の分解に必要な酸化剤、例えば次亜塩素ソーダの使用量が増えるため、好ましくない。   By adding oxalic acid to the scandium eluent, higher-grade scandium can be recovered than when adding alkali. The amount of oxalic acid added is not particularly limited, but is preferably 1.05 to 1.2 times the calculated amount of scandium contained in the scandium eluent. If it is less than 1.05 times, the total amount of scandium contained in the scandium eluent may not be recovered, which is not preferable. Exceeding 1.2 times is not preferable because it may lead to an increase in cost and the amount of an oxidizing agent necessary for decomposition of excess oxalic acid, such as hypochlorous acid soda, increases.

[洗浄・乾燥・焙焼(工程S22)]
スカンジウム溶離液を沈澱物と沈澱後液とに分離した後、該沈殿物を水で洗浄し、乾燥し、焙焼する。この工程を経ることで、極めて高品位な酸化スカンジウムを得ることができる。
[Washing / Drying / Roasting (Step S22)]
After separating the scandium eluate into a precipitate and a post-precipitation solution, the precipitate is washed with water, dried and roasted. Through this step, extremely high-quality scandium oxide can be obtained.

焙焼の条件は特に限定されるものでないが、例えば、管状炉に入れて約900℃で2時間程度加熱すればよい。   The roasting conditions are not particularly limited. For example, the baking may be performed in a tubular furnace and heated at about 900 ° C. for about 2 hours.

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention does not receive a restriction | limiting at all in these description.

<予備試験> 硫酸のpHと金属のキレート樹脂への吸着量との関係

Figure 2014177391
<Preliminary test> Relationship between pH of sulfuric acid and amount of metal adsorbed on chelate resin
Figure 2014177391

硫酸のpHと金属のキレート樹脂への吸着量との関係を調べるため、表1に記載の金属の特級試薬を0.1〜3Nの硫酸に溶かし、その溶液を、イミノジ酢酸を官能基とするキレート樹脂(製品名:ダイヤイオン CR11,三菱化学(株)製)を充填したカラムに通液した。樹脂量は4mlとし、通液はSVが8となるように、毎分0.53mlの流量とし、240ml(Bed Volume:BV=60)まで通液した。金属は、スカンジウム(Sc),アルミニウム(Al),クロム(Cr),鉄(Fe)の4種類とし、溶液中の金属の濃度はそれぞれ0.3mmol/L、0.1mol/L、0.01mol/L、0.03mol/Lとした。また、濃硫酸に溶かした後の溶液は、消石灰を添加してpHを0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,4.0の6種類に調整した上で上記カラムに通液した。また、液温は60℃とした。   In order to investigate the relationship between the pH of sulfuric acid and the amount of metal adsorbed on the chelate resin, the metal special grades listed in Table 1 were dissolved in 0.1 to 3N sulfuric acid, and the solution was functionalized with iminodiacetic acid. The solution was passed through a column packed with a chelate resin (product name: Diaion CR11, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). The amount of resin was 4 ml, and the flow rate was 0.53 ml / min so that the SV was 8, and the flow rate was 240 ml (Bed Volume: BV = 60). There are four types of metals, scandium (Sc), aluminum (Al), chromium (Cr), and iron (Fe), and the metal concentrations in the solution are 0.3 mmol / L, 0.1 mol / L, and 0.01 mol, respectively. / L, 0.03 mol / L. The solution after dissolving in concentrated sulfuric acid is adjusted to six types of pH 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0 by adding slaked lime. The solution was passed through the column. The liquid temperature was 60 ° C.

このときのキレート樹脂への付着量を、溶離液量と、溶離液に含まれる金属の濃度とを測定することによって算出した。結果を図2に示す。図2の横軸は、通液した金属含有溶液のpHを示し、縦軸(左)は、キレート樹脂1リットルに対する金属の吸着量を示す(単位:mmol/L)。また、図2の縦軸(右)は、不純物の吸着量に対するスカンジウムの吸着量の比を示す。例えば、Sc/Alは、アルミニウムの吸着量に対するスカンジウムの吸着量の比を示し、Sc/Crは、クロムの吸着量に対するスカンジウムの吸着量の比を示し、Sc/Feは、鉄の吸着量に対するスカンジウムの吸着量の比を示す。   The amount of adhesion to the chelate resin at this time was calculated by measuring the amount of the eluent and the concentration of the metal contained in the eluent. The results are shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 2 indicates the pH of the metal-containing solution that has passed therethrough, and the vertical axis (left) indicates the amount of metal adsorbed on 1 liter of chelate resin (unit: mmol / L). The vertical axis (right) in FIG. 2 shows the ratio of the amount of scandium adsorbed to the amount of impurities adsorbed. For example, Sc / Al represents the ratio of the amount of scandium adsorbed to the amount of aluminum adsorbed, Sc / Cr represents the ratio of the amount of scandium adsorbed to the amount of chromium adsorbed, and Sc / Fe represents the amount of iron adsorbed. The ratio of scandium adsorption is shown.

図2によると、金属の種類によって、キレート樹脂に吸着するための好適なpHが異なることが分かる。例えば、金属が鉄であれば、比較的高いpHでキレート樹脂に吸着し易く、金属がアルミニウムであれば、金属が鉄である場合に次いで高いpHでキレート樹脂に吸着し易く、金属がスカンジウムであれば、金属がアルミニウムである場合に次いで高いpHでキレート樹脂に吸着し易く、金属がクロムであれば、最も低いpHでキレート樹脂に吸着し易いことが分かる。   According to FIG. 2, it can be seen that a suitable pH for adsorbing to the chelate resin varies depending on the type of metal. For example, if the metal is iron, it is easily adsorbed to the chelate resin at a relatively high pH, and if the metal is aluminum, then the metal is easily adsorbed to the chelate resin at a high pH, and the metal is scandium. If the metal is aluminum, it is easy to adsorb to the chelate resin at the next highest pH, and if the metal is chromium, it is easy to adsorb to the chelate resin at the lowest pH.

このことから、吸着工程S4の後、キレート樹脂に対し、pHが異なる硫酸溶液を段階的に通液することで、キレート樹脂から不純物を適切に除去し、かつ、スカンジウムを効率よく回収できるものと推察される。   From this, it is possible to remove impurities from the chelate resin appropriately and efficiently recover scandium after passing through the sulfuric acid solution having different pHs stepwise through the chelate resin after the adsorption step S4. Inferred.

<実施例1> キレート樹脂に吸着したクロムの除去
〔浸出工程S1〕
まず、ニッケル酸化鉱を濃硫酸とともにオートクレーブに装入し、245℃の条件下で1時間かけてスカンジウムやニッケル等の有価金属を含有するスラリーを生成させ、このスラリーから上記有価金属を含有する浸出液と、浸出残渣とに固液分離した。
<Example 1> Removal of chromium adsorbed on chelate resin [leaching step S1]
First, nickel oxide ore is charged into an autoclave together with concentrated sulfuric acid, and a slurry containing valuable metals such as scandium and nickel is produced over one hour under the condition of 245 ° C., and a leachate containing the valuable metals from this slurry. And solid-liquid separation into leaching residue.

〔中和工程S2〕
そして、この浸出液に炭酸カルシウムを添加してpHを1〜4の範囲に調整し、中和澱物と中和後液とを得た。スカンジウムやニッケル等の有価金属は中和後液に含まれ、アルミニウムをはじめとした不純物の大部分は中和澱物に含まれる。
[Neutralization step S2]
And calcium carbonate was added to this leachate, pH was adjusted to the range of 1-4, and the neutralized starch and the liquid after neutralization were obtained. Valuable metals such as scandium and nickel are contained in the solution after neutralization, and most of impurities such as aluminum are contained in the neutralized starch.

〔硫化工程S3〕
続いて、中和後液に硫化水素ガスを吹き込み、ニッケルやコバルトや亜鉛を硫化物として硫化後液と分離した。
[Sulfurization step S3]
Subsequently, hydrogen sulfide gas was blown into the liquid after neutralization, and nickel, cobalt, and zinc were separated from the liquid after sulfidation as sulfides.

〔吸着工程S4〕
この硫化後液に中和剤として消石灰を添加してpHを1.6に調整した。この吸着液の組成は、Ni:0.036g/l,Mg:6.5g/l,Mn:2.8g/l,Fe:1g/l,Al:2.3g/l,Cr:0.037g/l,Sc:0.014g/lであった。次いで、この吸着液を、上記キレート樹脂CR11型を充填したカラムに通液した。樹脂量は4mlとし、通液はSVが8となるように、毎分0.53mlの流量とし、240ml(Bed Volume:BV=60)まで通液した。なお、液温は60℃とした。
[Adsorption process S4]
Slaked lime was added as a neutralizing agent to this post-sulfurized solution to adjust the pH to 1.6. The composition of this adsorbent is: Ni: 0.036 g / l, Mg: 6.5 g / l, Mn: 2.8 g / l, Fe: 1 g / l, Al: 2.3 g / l, Cr: 0.037 g / L, Sc: 0.014 g / l. Next, the adsorbed liquid was passed through a column packed with the chelate resin CR11 type. The amount of resin was 4 ml, and the flow rate was 0.53 ml / min so that the SV was 8, and the flow rate was 240 ml (Bed Volume: BV = 60). The liquid temperature was 60 ° C.

〔アルミニウム除去工程S5〕
次に、このキレート樹脂に、濃度0.1Nの硫酸溶液80mlを(SVが40となる)毎分2.7mlの流量で通液した。カラムから排出された残留したアルミの多い洗浄液は、アルミ洗浄液として貯液し、一部をサンプリングしてICPで分析した。
分析値は、Ni:7mg/l、Mg:1mg/l、Mn:4mg/l、Fe:1mg/l、Al:84mg/l、Sc:3mg/lであった。Cr、Caは下限以下であった。
[Aluminum removal step S5]
Next, 80 ml of a sulfuric acid solution having a concentration of 0.1 N was passed through this chelate resin at a flow rate of 2.7 ml per minute (SV becomes 40). The remaining aluminum-rich cleaning solution discharged from the column was stored as an aluminum cleaning solution, a part of which was sampled and analyzed by ICP.
The analysis values were Ni: 7 mg / l, Mg: 1 mg / l, Mn: 4 mg / l, Fe: 1 mg / l, Al: 84 mg / l, Sc: 3 mg / l. Cr and Ca were below the lower limit.

〔スカンジウム溶離工程S6〕
その後、キレート樹脂に、濃度1Nの硫酸溶液40mlを(SVが40となる)毎分8mlの流量で通液した。カラムから排出された溶離液は、スカンジウム溶離液として貯液しサンプリングして分析した。
分析値は、Ni:5mg/l、Fe:126mg/l、Al:4mg/l、Cr:10mg/l、Sc:43mg/lであった。Mn、Caは下限以下だった。単純計算したスカンジウム品位は、67%となる。
[Scandium elution step S6]
Thereafter, 40 ml of a sulfuric acid solution having a concentration of 1N was passed through the chelate resin (SV becomes 40) at a flow rate of 8 ml per minute. The eluent discharged from the column was stored as a scandium eluent, sampled and analyzed.
The analysis values were Ni: 5 mg / l, Fe: 126 mg / l, Al: 4 mg / l, Cr: 10 mg / l, Sc: 43 mg / l. Mn and Ca were below the lower limit. The scandium quality simply calculated is 67%.

〔クロム除去工程S7〕
最後に、キレート樹脂に、濃度3Nの硫酸溶液80mlを(SVが40となる)毎分2.6mlの流量で通液した。カラムから排出された洗浄液は、クロム洗浄液として貯液しサンプリングして分析した。
分析値は、Fe:2mg/l、Cr:30mg/lであった。Ni、Mg、Mn、Al、Ca、Scは下限以下であった。
[Chromium removal step S7]
Finally, 80 ml of 3N sulfuric acid solution was passed through the chelate resin at a flow rate of 2.6 ml per minute (SV was 40). The cleaning liquid discharged from the column was stored as a chromium cleaning liquid, sampled and analyzed.
The analytical values were Fe: 2 mg / l, Cr: 30 mg / l. Ni, Mg, Mn, Al, Ca, and Sc were below the lower limit.

〔クロム除去工程S7を経たキレート樹脂の再利用〕
クロム洗浄後のキレート樹脂を、水40mlを毎分2.6mlの流量で流して洗浄し、上記吸着処理S4に反復して使用することを複数回繰り返した。その結果、上記吸着処理S4に反復して使用しても、新たなキレート樹脂に交換する場合と同程度に高品位のスカンジウムを回収できることが確認された。
[Reuse of chelate resin after chromium removal step S7]
The chelate resin after the chromium cleaning was washed by flowing 40 ml of water at a flow rate of 2.6 ml per minute, and repeated use for the adsorption treatment S4 was repeated a plurality of times. As a result, it was confirmed that even when used repeatedly in the adsorption treatment S4, high-quality scandium can be recovered to the same extent as when it is replaced with a new chelate resin.

<比較例>
クロム除去工程S7を行わなかったこと以外は、実施例1と同じ条件で工程S1〜S6を行った。そして、実施例1と同じ条件でキレート樹脂を再利用した。しかしながら、クロムがキレート樹脂から充分に溶離されていないため、実施例1に比べ、キレート樹脂へのスカンジウムの吸着量が低下し、実施例1に比べ、回収されるスカンジウムの品位が低下した。
<Comparative example>
Steps S1 to S6 were performed under the same conditions as in Example 1 except that the chromium removal step S7 was not performed. The chelate resin was reused under the same conditions as in Example 1. However, since chromium was not sufficiently eluted from the chelate resin, the amount of scandium adsorbed on the chelate resin was lower than that in Example 1, and the quality of recovered scandium was lower than that in Example 1.

<実施例2> スカンジウム溶離工程S6で得たスカンジウム溶離液の再吸着
実施例1で得たスカンジウム溶離液のpHを3に調整し、次いで酸化還元電位が銀塩化銀電極を参照電極とする値で−200mV以下になるように、還元剤を添加し、次いでpHが1〜2.5の範囲になるように硫酸で調整した。
<Example 2> Re-adsorption of the scandium eluent obtained in the scandium elution step S6 The pH of the scandium eluate obtained in Example 1 was adjusted to 3, and then the redox potential was a value using the silver-silver chloride electrode as a reference electrode. Then, a reducing agent was added so as to be −200 mV or less, and then adjusted with sulfuric acid so that the pH was in the range of 1 to 2.5.

次いで、上記実施例1と同じ種類のキレート樹脂4mlに、実施例1と同じ通液条件でスカンジウム溶離液を通液し、次いで実施例1と同じ0.1N、1N、3Nの濃度の硫酸溶液でそれぞれ洗浄・溶離し、再吸着アルミ洗浄液、再吸着スカンジウム溶離液、再吸着クロム溶離液を得た。   Next, scandium eluent was passed through 4 ml of the same type of chelate resin as in Example 1 under the same conditions as in Example 1, and then the same 0.1N, 1N, and 3N sulfuric acid solution as in Example 1 Washing and elution were respectively carried out to obtain a resorbed aluminum cleaning solution, a resorbed scandium eluent, and a resorbed chromium eluent.

再吸着アルミ洗浄液の組成はAlが3mg/l、Scが0.24g/lで、それ以外の上述の元素はいずれも下限以下だった。
再吸着スカンジウム溶離液の組成は、Feが1mg/l、Scが0.4g/lでそれ以外は下限だった。スカンジウム品位として99.8%の品位が得られた。
再吸着クロム溶離液の組成は、FeとScが共に1mg/lで、それ以外の元素はいずれも下限以下だった。
再吸着させることでスカンジウムの品位が向上することが確認された。
The composition of the re-adsorbed aluminum cleaning solution was 3 mg / l for Al and 0.24 g / l for Sc, and all the other elements mentioned above were below the lower limit.
The composition of the re-adsorbed scandium eluent was 1 mg / l for Fe and 0.4 g / l for Sc, and other than that, the lower limit. A scandium quality of 99.8% was obtained.
The composition of the resorbed chromium eluent was 1 mg / l for both Fe and Sc, and all other elements were below the lower limit.
It was confirmed that the re-adsorption improves the quality of scandium.

<実施例3> スカンジウム溶離液の精製
スカンジウム溶離工程S6を複数回繰り返し、スカンジウム溶離液を精製した。すなわち、スカンジウム溶離工程S6によって得られたスカンジウム溶離液に対して再びスカンジウム溶離工程S6を行い、スカンジウムの濃度を高めた上で再度スカンジウム溶離液の組成を測定した。
<Example 3> Purification of scandium eluent The scandium eluent was purified by repeating the scandium elution step S6 a plurality of times. That is, the scandium eluate obtained in the scandium elution step S6 was again subjected to the scandium elution step S6, and after increasing the concentration of scandium, the composition of the scandium eluent was measured again.

このときの結果を図3に示す。図3の横軸は、スカンジウム溶離工程S6を繰り返した回数を示し、縦軸は、繰り返し後のスカンジウム溶離液に含まれるスカンジウムの濃度を示す。なお、図3の点線は、最小自乗法による近似直線である。図3によると、スカンジウム溶離工程S6液を数多く繰り返すほど、回収されるスカンジウムの濃度が高まるが、多く繰り返し過ぎても、回収されるスカンジウムの濃度の上昇の程度が小さくなるため、工業的には、スカンジウム溶離工程S6を繰り返す回数は8回以下であることが好ましいことが分かる。   The result at this time is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 3 indicates the number of times that the scandium elution step S6 is repeated, and the vertical axis indicates the concentration of scandium contained in the scandium eluent after the repetition. In addition, the dotted line of FIG. 3 is an approximate line by the least square method. According to FIG. 3, as the scandium elution step S6 solution is repeated many times, the concentration of the recovered scandium increases. It can be seen that the scandium elution step S6 is preferably repeated 8 times or less.

<実施例4> スカンジウム溶離液にシュウ酸を添加
上記の実施例1と同じ方法で得たスカンジウム溶離液に水酸化ナトリウム溶液を添加し、pHを8〜9の範囲に維持して水酸化スカンジウムの沈澱を生成させた。純水で洗浄し、固液分離し、次いで、回収した水酸化スカンジウムの沈澱物に塩酸を添加してスラリーのpHを1.0以上1.5以下の範囲に維持しつつ攪拌して沈澱物を完全に溶解し再溶解液を得た。
<Example 4> Addition of oxalic acid to scandium eluent A sodium hydroxide solution was added to the scandium eluent obtained by the same method as in Example 1 above, and the pH was maintained in the range of 8 to 9 to scandium hydroxide. Precipitate was produced. Washed with pure water, separated into solid and liquid, then added hydrochloric acid to the collected scandium hydroxide precipitate and stirred while maintaining the pH of the slurry in the range of 1.0 to 1.5. Was completely dissolved to obtain a redissolved solution.

次いで再溶解液に対し、再溶解液に含まれるスカンジウム量に対して計算量で2倍となるシュウ酸・2水和物(三菱ガス(株)製)の結晶を溶解し、60分攪拌混合してシュウ酸スカンジウムの白色結晶性沈殿を生成させた。そして、生成した白色結晶性沈殿を吸引濾過し、純水を用いて洗浄し、105℃で8時間乾燥させ、管状炉に入れて850〜900℃に維持して焙焼させることで、酸化スカンジウムを得た。   Next, in the redissolved solution, oxalic acid dihydrate (Mitsubishi Gas Co., Ltd.) crystals, which are twice the calculated amount of scandium contained in the redissolved solution, are dissolved and mixed with stirring for 60 minutes. This produced a white crystalline precipitate of scandium oxalate. The produced white crystalline precipitate is filtered by suction, washed with pure water, dried at 105 ° C. for 8 hours, put in a tubular furnace and maintained at 850 to 900 ° C. to be baked, whereby scandium oxide Got.

続いて、酸化スカンジウムを、実施例1と同じ方法で焙焼し発光分光分析法によって分析した。その結果、不純物品位はニッケルが10ppm、鉄が20ppm、アルミニウムが10ppm、クロムが10ppmであり、得られた酸化スカンジウムが極めて高品位であることが確認された。   Subsequently, scandium oxide was roasted in the same manner as in Example 1 and analyzed by emission spectroscopy. As a result, the impurity quality was 10 ppm for nickel, 20 ppm for iron, 10 ppm for aluminum, and 10 ppm for chromium, and it was confirmed that the obtained scandium oxide was extremely high quality.

Claims (6)

スカンジウム、アルミニウム及びクロムを含有するニッケル酸化鉱を硫酸とともに加圧容器に装入し、高温高圧下で浸出液と浸出残渣とに固液分離する浸出工程と、
前記浸出液に中和剤を加え、中和澱物と中和後液とを得る中和工程と、
前記中和後液に硫化剤を添加し、ニッケル硫化物と硫化後液とに分離する硫化工程と、
前記硫化後液を、イミノジ酢酸を官能基とするキレート樹脂に接触させて前記スカンジウムを前記キレート樹脂に吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程でスカンジウムを吸着したキレート樹脂に0.1N以下の硫酸を接触させ、前記吸着工程で前記キレート樹脂に吸着したアルミニウムを除去するアルミニウム除去工程と、
前記アルミニウム除去工程を経たキレート樹脂に1N以上3N未満の硫酸を接触させ、スカンジウム溶離液を得るスカンジウム溶離工程と、
前記スカンジウム溶離工程を経たキレート樹脂に3N以上の硫酸を接触させ、前記吸着工程で前記キレート樹脂に吸着したクロムを除去するクロム除去工程とを含む、スカンジウムの回収方法。
A leaching step of charging nickel oxide ore containing scandium, aluminum and chromium into a pressure vessel together with sulfuric acid, and solid-liquid separation into a leaching solution and a leaching residue under high temperature and pressure;
A neutralizing step of adding a neutralizing agent to the leachate to obtain a neutralized starch and a post-neutralized solution;
A sulfiding step of adding a sulfiding agent to the post-neutralization liquid and separating the nickel sulfide and the post-sulfurization liquid;
An adsorption step in which the post-sulfurized solution is contacted with a chelating resin having iminodiacetic acid as a functional group to adsorb the scandium to the chelating resin;
An aluminum removing step of contacting sulfuric acid of 0.1 N or less with the chelate resin adsorbing scandium in the adsorption step, and removing the aluminum adsorbed on the chelate resin in the adsorption step;
A scandium elution step of contacting the chelate resin that has undergone the aluminum removal step with sulfuric acid of 1N or more and less than 3N to obtain a scandium eluent;
A method for recovering scandium, comprising: contacting a chelate resin having undergone the scandium elution step with 3N or more sulfuric acid, and removing chromium adsorbed on the chelate resin in the adsorption step.
前記スカンジウム溶離液に中和剤を添加してpHを2以上4以下の範囲に調整し、次いで還元剤を添加し、次いで硫酸を添加してpHを1以上2.5以下の範囲に調整することでスカンジウム溶離液のpH調整後液を得、このpH調整後液を用いて前記吸着工程、前記アルミニウム除去工程及び前記スカンジウム溶離工程を再び行う、請求項1に記載のスカンジウムの回収方法。   A neutralizing agent is added to the scandium eluent to adjust the pH to a range of 2 to 4, then a reducing agent is added, and then sulfuric acid is added to adjust the pH to a range of 1 to 2.5. The method for recovering scandium according to claim 1, wherein a solution after the pH adjustment of the scandium eluate is obtained, and the adsorption step, the aluminum removal step, and the scandium elution step are performed again using the pH adjustment solution. 前記スカンジウム溶離液のpH調整後液を得、このpH調整後液を用いて前記吸着工程、前記アルミニウム除去工程及び前記スカンジウム溶離工程を行うサイクルを繰り返す、請求項2に記載のスカンジウムの回収方法。   The method for recovering scandium according to claim 2, wherein a solution after the pH adjustment of the scandium eluate is obtained, and a cycle of performing the adsorption step, the aluminum removal step, and the scandium elution step is repeated using the pH adjustment solution. 前記スカンジウム溶離液にアルカリを添加して沈澱物と沈澱後液とに分離し、次いで前記沈澱物を乾燥し、焙焼することで、酸化スカンジウムを得る、請求項1から3のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法。   4. The scandium oxide is obtained by adding alkali to the scandium eluent to separate a precipitate and a post-precipitation solution, and then drying and roasting the precipitate. 5. Of recovering scandium. 前記スカンジウム溶離液にシュウ酸を添加して沈澱物と沈澱後液とに分離し、次いで前記沈澱物を乾燥し、焙焼することで、酸化スカンジウムを得る、請求項1から3のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法。   4. The scandium oxide is obtained by adding oxalic acid to the scandium eluent to separate a precipitate and a post-precipitation solution, and then drying and baking the precipitate. The method for recovering scandium as described. 前記クロム除去工程を経たキレート樹脂を前記吸着工程で再び用いる、請求項1から5のいずれかに記載のスカンジウムの回収方法。   The method for recovering scandium according to any one of claims 1 to 5, wherein the chelate resin that has undergone the chromium removal step is used again in the adsorption step.
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