钪的资源分布与回收

2010-11-17

钪的资源分布与回收
本文由北京大学稀土中心博士研究生 徐刚供稿


  钪在地壳中的平均丰度为36′10-4%,与铍、硼、锶、锡、锗、砷、硒和钨的丰度相当,但其分布却极为分散,是典型的稀散亲石元素。已知含钪的矿物多达800多种,但作为钪的独立矿物却只有钪钇矿、水磷钪矿、硅钪矿和钛硅酸稀金矿等少数几种,且矿源较小,在自然界中罕见。
  目前,全世界的钪储量约2000kt,其中90~95%赋存于铝土矿、磷块岩及铁钛矿石中,少部分在铀、钍、钨、稀土矿石中[49],主要分布于俄罗斯、中国、塔吉克斯坦、美国、马达加斯加、挪威等国家。独联体国家曾系统研究了各种类型伴生钪的矿床,认为沉积型铝土矿(Sc)矿床与碱性-超基性岩有关的风化淋滤型稀有、稀土磷酸岩(Sc)矿床,以及某些铁钛(Sc)矿床是最重要的矿床类型,它们是钪的主要来源。
 
   我国也是钪资源非常丰富的国家,与钪有关的矿产储量巨大,如铝土矿和磷块岩矿床、华南斑岩型和石英脉型钨矿床、华南稀土矿、内蒙古白云鄂博稀土铁矿床和四川攀枝花钒钛磁铁矿床等。其中铝土矿(Sc)矿床和磷块岩(Sc)矿床占优势,其次是钨(Sc)矿床、钒钛磁铁矿床、稀土(Sc)矿床和稀土铁(Sc)矿床。据估计铝土矿和磷块岩矿的钪储量约29万吨,占所有钪矿类型总储量的51%,其含量一般是世界铝土矿钪平均含量(按Sc2O3为38 μg/g)的1~4倍,可能成为我国钪的重要矿床和主要来源。国内钪资源的主要分布见表

含钪矿物
钪 资 源 分 布
铝土矿和磷块岩矿

主要分布于华北地台(主要包括山东、河南和山西)和扬子地台西缘(主要包括云南、贵州和四川)。铝土矿的Sc2O3含量为40~150 μg/g;贵州开阳磷矿、瓮福磷矿、织金新华磷矿磷块岩的Sc2O3含量为10~25 μg/g
钒钛磁铁矿
攀枝花钒钛磁铁矿是我国大型的钒钛铁矿床,其超镁铁岩和镁铁岩的Sc2O3含量为13~40 μg/g, 钪的主要赋存于钛普通辉石、钛铁矿和钛磁铁矿。
钨 矿

华南斑岩型和石英脉型钨矿具有较高的钪含量,黑钨矿的Sc2O3含量一般为78~377 μg/g,个别达1000 μg/g
稀土矿
华南地区储量巨大的离子吸附型稀土矿中发现了规模较大的富钪矿床,Sc2O3在20~50 μg/g为伴生钪矿床,大于50 μg/g为独立钪矿床;白云鄂博稀土铁矿的岩石中Sc2O3平均含量为50 μg/g
其他矿物

广西贫锰矿中含有相当数量的钪,含量181 μg/g,以离子吸附形式赋存

   钪的独立矿床极为稀少,因此工业上是在综合处理有色和稀有金属矿石时伴生回收分散的钪,其合理性取决于原料中的钪含量、主金属的生产规模以及中间产品和废料中钪的富集程度等。在生产过程中顺便回收钪时,钪在主产品中的分布十分重要,从生产废料(废液、废渣、渣泥等)中富集钪时,应建立合理的流程而不能破坏主要工艺。目前钪主要是从处理钛、铝、钨、锡、铀、稀土等矿的副产品中综合回收,主要回收途径见表1.5。

矿物类型
回 收 途 径
含钛矿
主要从熔炼高钛渣时的氯化烟尘以及生产钛白粉的硫酸废液中回收钪
铝土矿

98%以上的钪富集于赤泥中,Sc2O3含量可达0.02%, 是工业上提钪的好原料
黑钨矿和锡石矿
主要从浸取渣中回收钪
含铀矿

萃取法提铀时,钪同时也被萃取,因易与铀分离而得以回收

离子吸附型稀土矿
从浸出液中回收钪,工艺相对简单,是很有前景的提钪方法

   每年这些矿物的生产规模、其中的钪含量及伴随开采出的钪的数量是非常大的,但绝大部分还未回收,因而探求有效的分离方法、建立合理的回收工艺流程,是钪工业生产的关键。 (02年5月20日)

 

本网站由阿里云提供云计算及安全服务 Powered by CloudDream