用草酸從赤泥中浸出鈧、鑭試驗研究

盧遠桓，黃 魁，單馨可，丁 艷，劉坤捷，董海麗

(廣西大學 資源環境與材料學院，廣西 南寧 530004)

赤泥是一種高堿性(pH為10～12.5)固體殘渣，每生產1 t氧化鋁伴隨1～2.5 t赤泥產生[1]。赤泥中含有豐富的鐵、鋁等有價金屬和稀土元素，是重要的二次稀土資源。

赤泥中鈧質量分數為60～158 g/t，鑭質量分數為100～300 g/t[2]，可用酸浸出。但用鹽酸、硫酸、磷酸等無機酸和有機酸直接或分段浸出，酸用量一般較大[3-6]。赤泥的堿性較強，酸浸過程中會消耗部分酸，而浸出渣中殘留過多的無機酸易造成二次污染。有機酸雖有一定環境友好性[7]，但對鈧、鑭的浸出率都不足40%，浸出效果不佳。

草酸是有機酸，可以在自然環境中被生物降解。用草酸回收赤泥中的鐵和鋁有不錯的效果[8-10]，但用于浸出鈧和鑭的研究尚未見報道。試驗研究以草酸為浸出劑，通過單因素試驗探討其從赤泥中浸出鈧和鑭的效果及浸出反應動力學，以期為赤泥中稀土元素的綜合回收提供參考。

1 試驗部分

1.1 試驗原料、試劑與設備

赤泥：取自廣西平果鋁廠，經稀鹽酸脫堿處理后洗滌至中性；主要化學成分為Fe2O329.30%，Al2O35.69%，K2O 0.24%，CaO 4.77%，Na2O 0.66%，Sc2O30.009 7%，La2O30.015 7%；主要礦物成分為硬水鋁石、赤鐵礦、鋁硅酸鈉、水鈣鋁榴石等。

主要試劑：鹽酸、草酸(二水)，均為分析純；水，超純水。

主要設備：EX225/AD型電子天平，SHA-B型水浴恒溫振蕩器，DHG-9246A型電熱恒溫鼓風干燥箱，Rigaku D/MAX 2500V型X射線衍射儀，Optima 8000DV型電感耦合等離子發射光譜儀，玻璃容器等。

1.2 試驗原理與方法

草酸浸出鈧和鑭過程中主要發生如下反應：

(1)

(2)

M2(C2O4)3·10H2O↓+6H+。

(3)

式中，M=Sc，La。

取適量固體草酸加入錐形瓶中，按設定的液固(水/赤泥)體積質量比加入超純水，置于恒溫水浴振蕩器中，待草酸溶解完全后加入赤泥，在設定溫度下反應一定時間，結束后過濾得濾渣和濾液。……