钒钛磁铁矿中的钪资源及其提取

我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿t，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花—西昌地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。其中，攀枝花—西昌地区是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，也是世界上同类矿床的重要产区之一，南北长约300km，已探明大型、特大型矿床7处，中型矿床6处。原矿及选矿产品的化学成分见表1、表2。

从原料中提取钪的常规方法概述如下。

1) 电选尾矿及重选尾矿

钪主要富存于钛普通辉石中。关于辉石中钪的回收，目前大致有两种方法：酸法处理和碱法处理

2) 钛精矿

铁精矿中钪的品位为Sc2O3 20ppm，钪在烧结、炼钢过程中的走向是主要富集在炼铁高炉渣中，可以考虑从中回收。

八十年代，随着世界市场钪价格的狂涨，国内掀起了分离钪的研究热潮，提取主要集中于含钛原料——生产钛白粉的硫酸废液、钛生产过程中的氯化烟尘以及选钛尾矿。国内生产单位有上海东升钛白粉厂、广西平桂矿务局、湖南稀土金属材料研究所、江西赣州钴冶炼厂、广州钛白粉厂等。进入九十年代以后，由于前苏联国家大量出售其过去的存货以及国内的过度生产，世界钪市场呈现供过于求，钪的价格大幅度降低，直接影响了钪的生产。从含钛原料中提取钪的研究及生产状况介绍如下。

(1)从钛白废酸中提取钪

硫酸法从钛铁矿生产钛白粉时，水解酸性废液中含钪量约占钛铁矿中总含量的80%。我国生产的氧化钪，绝大部分来自钛白粉厂。

(2)从氯化烟尘中提取钪

在钛铁矿进行电弧炉熔炼高钛渣时，由于Sc2O3与铌、铀、钒等氧化物一样生成热高、故很稳定，不会被还原而留在高钛渣中。将此高钛渣进行高温氯化生产TiCl4时，钪在氯化烟尘中被富集。

(3)从选钛尾矿中提取钪

攀枝花已建成设计规模1350万t/a的选矿厂，年产铁精矿588.3万吨，年产的尾矿达745.53万吨，亟待综合利用。

综上所述，钛白母液中的钪呈离子态，提取工艺简单，故早期氧化钪的生产多以此为原料;但其中钪的含量低(10~25ppm)，且受钛白粉生产的制约(年产1000t钛白粉可回收几十公斤氧化钪)。氯化烟尘中的钪以ScCl3形式存在，回收难度也不大，问题是氯化烟尘的资源是否充足;钛尾矿中钪主要赋存在(Ca、Mg、Al、Ti)Si2O6硅酸盐结构的辉石中，尾矿的分解是难点，往往要经过酸化或碱化高温(~1000℃)熔融;但尾矿产出量很大，伴随采出的钪的绝对量相当可观，为钪的生产提供了充足的原料;不过，处理尾矿还必须兼顾其它资源的综合利用。