NO884023L

NO884023L - Fremgangsmaate for utvinning av scandium.

Info

Publication number: NO884023L
Application number: NO88884023A
Authority: NO
Inventors: William J Rourke; Wen-Chao Lai; Samuel Natansohn
Original assignee: Gte Laboratories Inc
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1989-03-13
Also published as: EP0306980A1; US4816233A; JPH01133920A; FI884137A7; FI884137A0; NO884023D0; FI884137L

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for utvinning av scandium. Oppfinnelsen angår mer spesielt en ionebyttemetode for å utvinne scandium selektivt i nærvær av et stort overskudd av andre ioner.

Oppfinnelsens bakgrunn

Til tross for dets relative utbredthet i jordskorpen og dets tiltalende egenskaper er scandium ikke et vanlig anvendt element, delvis fordi det ikke finnes passende (av høy kvalitet) utgangsmaterialer eller malmer for metallet. Viktigere lav-kvalitetsutgangsmaterialer innbefatter uranavganger og avfalls-slam fra wolframutvinningsanlegg. Disse slam består i stor grad av jern og mangan og andre hydratiserte oxyder og inneholder forskjellige konsentrasjoner av scandium, typisk 100 - 1000 ppm.

Fremgangsmåter for å forsøke å utvinne scandium fra et slikt materiale står overfor det problem at avfallet er ekstremt komplekst og kjemisk heterogent. Ca. 2 dusin andre elementer er tilstede i større eller mindre mengder. Dessuten gjør det lave scandiuminnhold det nødvendig å bearbeide store mengder av materiale. For å være lønnsom må derfor en utvin-ningsplan være enkel og selektiv. Fremgangsmåten må ideelt sett kunne utføres kontinuerlig i motsetning til satsvis.

Metoder for separering av scandium fra jern og andre metaller beskrevet i US patenter er beheftet med ulemper som gjør at disse er dårlig egnet for produksjon i stor målestokk. For eksempel er US patent 3 013 859 en ekstraksjonsbasert metode beskrevet som krever at en vandig fase bringes til en konsentrasjon av 0,3 kg/l magnesiumnitrat før avbalansering med et alkylfosfat-ekstraksjonsmiddel finner sted. I stor målestokk vil en slik metode være kostbar på grunn av den nød-vendige mengde magnesiumnitrat for å bearbeide tusener av liter med oppløsning. En ytterligere komplikasjon er deponeringen eller utvinningen av dette magnesiumnitrat.

En annen metode er beskrevet i US patent 2 874 039,

og ved hjelp av denne oppnås separering av scandium fra jern og andre metaller ved forflyktigelse av kloridene i en ovn ved

ca. 1000° C. Ikke bare ville en slik metode ha krevet høyt energiforbruk og ha lav kapasitet, men den er beheftet med den ytterligere ulempe at den ikke kan utføres som en kontinuerlig prosess, og den er miljøvernmessig uheldig.

Den for tiden anvendte metode for å ekstrahere metallioner fra oppløsninger ved anvendelse av ionebyttehar-pikser beror på anvendelse av sterke harpikser av kationtypen. Denne metode er ubrukbar for utvinning av en liten mengde av et slikt ion som scandium i nærvær av et stort overskudd av andre ioner fordi sterke kationiske harpikser adsorberer alle metalliske ioner slik at harpiksen hurtig blir mettet og ingen selektivitet blir oppnådd.

I et nylig foredrag ved den 17nde "Rare Earth Research Conference", McMaster University, Hamilton, Ont., 9-12 juni, 1986, beskriver L.A. Herchenroeder et al. anvendel-sen av en sterk kationbytteharpiks for rensing av scandiumoxyd. Ved denne anvendelse blir scandiumoxyd med en renhet på 98 % oppløst og ledet gjennom en ionebyttekolonne som er pakket med en harpiks av en sterk kationtype og på hvilken alle kationer som er tilstede i oppløsningen, blir adsorbert. Separeringen av scandium fra de andre ioner fåes ved ionebyttekromatografi ved hvilken de adsorberte ioner blir eluert med et reagens som sondrer mellom ioner av forskjellige størrelser, og eluatet blir gjentatte ganger ledet gjennom tolv ionebyttekolonner for å oppnå et scandiumbånd. Dette tar uker, om ikke måneder, og utføres ved den upraktisk høye temperatur av 96° C som krever at kolonnene er anordnet i en spesiell varmekasse.

Det er derfor et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for utvinning av scandium fra oppløsninger under anvendelse av kationbyttehar-pikser av den svakt sure type.

Det er et annet formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for selektiv adsorpsjon og utvikling av spormengder av scandium i nærvær av et stort overskudd av andre ioner.

Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for utvinning av scandium ved værelsetemperatur og i løpet av kort tid.

Det er videre et formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for utvinning av scandium, som er omkostningseffektiv ved at den kan utføres kontinuerlig, som lett lar seg tilpasse til industrielt utstyr og for hvilken standard tilgjengelige reagenser kan anvendes.

Oppsummering av oppfinnelsen

I henhold til én side ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en ny og forbedret fremgangsmåte for utvinning av scandiumverdier fra en wolframmalmrest, omfattende de følgende trinn: Trinn 1 - Scandium inneholdt i en wolframmalmrest omfattende jern, mangan og scandium oppløses med en sur oppløs-ning som inneholder et reduksjonsmiddel, og eventuelt oppløst fireverdig mangan omvandles til toverdig mangan under dannelse av en sur oppløsning som omfatter scandiumet, jernet og toverdig mangan.

Trinn 2 - Eventuelt treverdig jern som er tilstede i den sure oppløsning som omfatter scandiumet, jernet og toverdig mangan fra trinn 1, omvandles til toverdig jern ved tilsetning av et jernreduserende middel under dannelse av en sur oppløsning som er fri for treverdig jern og som omfatter scandiumet, toverdig jern

og toverdig mangan.

Trinn 3 - Oppløsningen som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 2, reguleres til en pH av 1,9 - 2,1 for å danne en pH-regulert oppløsning som omfatter scandiumet,

toverdig jern og toverdig mangan.

Trinn 4 - Scandiumet inneholdt i den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 3, blir fjernet fra den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, ved at den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan kontaktes med en ionebytteharpiks som foreligger i en hydrogenform og som har en iminodieddiksyrefunksjonalitet, under dannelse av en ionebytteharpiks med scandiumet absorbert på denne.

Trinn 5 - Ionebytteharpiksen fra trinn 4 på hvilken scandiumet er absorbert, skylles med en fortynnet syre for å fjerne eventuelle basemetaller og sjeldne jordartsmetaller absorbert på ionebytteharpiksen, uten å

fjerne scandiumet som er absorbert på denne.

Trinn 6 - Scandiumet som er absorbert på ionebytteharpiksen,

blir eluert fra ionebytteharpiksen med en oppløsning som omfatter et gelaterende middel under dannelse av en elueringsoppløsning som omfatter scandiumet og det

gelaterende middel.

Trinn 7 - Scandiumet fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, blir utfelt ved tilsetning av et utfellingsmiddel for å danne en utfelt scandiumforbindelse

i elueringsoppløsningen.

Trinn 8 - Den utfelte scandiumforbindelse blir skilt fra elue-ringsoppløsningen .

I henhold til en annen side ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en ny og forbedret fremgangsmåte for utvinning av scandium fra en vandig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan, og fremgangsmåten omfatter de følgen-de trinn: Trinn 1 - En syre og et reduksjonsmiddel tilsettes til en van dig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan, og eventuelt fireverdig mangan omvandles til toverdig mangan under dannelse av en sur oppløsning som

omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan. Trinn 2 - Eventuelt treverdig jern som er tilstede i den sure oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan fra trinn 1, omvandles til toverdig jern ved tilsetning av et jernreduserende middel under dannelse av en sur oppløsning som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig

mangan.

Trinn 3 - Oppløsningen som er fri for treverdig jern og som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 2, reguleres til en pH av 1,9 - 2,1 for å danne en pH-regulert oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan.

Trinn 4 - Scandiumet inneholdt i den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 3, blir fjernet ved å kontakte den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, med en ionebytteharpiks som foreligger i en hydrogenform og har en iminodieddiksyrefunksjonalitet, under dannelse av en ionebytteharpiks med scandiumet absorbert på denne. Trinn 5 - Ionebytteharpiksen fra trinn 4 på hvilken scandiumet er absorbert, skylles med en fortynnet syre for å fjerne eventuelle basemetaller og skjeldne jordartsmetaller som er absorbert på ionebytteharpiksen, uten

å fjerne scandiumet som er absorbert på denne.

Trinn 6 - Scandiumet absorbert på ionebytteharpiksen elueres fra ionebytteharpiksen med den oppløsning som omfatter et gelaterende middel, under dannelse av en elue-ringsoppløsning som omfatter scandiumet og det gelaterende middel.

Trinn 7 - Scandiumet fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, utfelles ved tilsetning av et utfellingsmiddel for å danne en utfelt scandiumforbindelse i

elueringsoppløsningen.

Trinn 8 - Den utfelte scandiumforbindelse separeres fra elue-ringsopplsøningen.

I henhold til en ytterligere side ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en ny og forbedret fremgangsmåte for å utvinne scandium fra en vandig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan, og fremgangsmåten omfatter de følgen-de trinn: Trinn 1 - En syre og et reduksjonsmiddel tilsettes til en van dig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan, og eventuelt fireverdig mangan omvandles til toverdig mangan under dannelse av en sur oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig jangan.

Trinn 2 - Eventuelt treverdig jern som er tilstede i den sure oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan fra trinn 1, omvandles til toverdig jern med tilsetning av et jernreduserende middel under dannel-

se av en sur oppløsning som er fri for treverid jern og som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig

mangan.

Trinn 3 - Oppløsningen som er fri for treverdig jern og som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 2, reguleres til pH av 1,9 - 2,1 for å danne en pH-regulert oppløsning som omfatter scandiumet,

toverdig jern og toverdig mangan.

Trinn 4 - Scandiumet som er inneholdt i den pH-regulerte oppløs-ning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 3, fjernes ved å kontakte den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, med en ionebytteharpiks som foreligger i en hydrogenform og har en iminodieddiksyrefunksjonalitet, under dannelse av en

ionebytteharpiks med scandiumet absorbert på denne. Trinn 5 - Ionebytteharpiksen fra trinn 4 som har scandiumet absorbert på denne, skylles med en fortynnet syre for å fjerne eventuelle basemetaller og sjeldne"jordartsmetaller som er absorbert på ionebytteharpiksen, uten

å fjerne scandiumet som er absorbert på denne.

Trinn 6 - Scandiumet som er absorbert på ionebytteharpiksen,

elueres fra ionebytteharpiksen med en oppløsning som omfatter et gelaterende middel under dannelse av en elueringsoppløsning som omfatter scandiumet og det

gelaterende middel.

Trinn 7 - Scandiumet fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet og det gelaterende middel, fjernes ved å kontakte elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet og det gelaterende middel, med en sterk kationbytteharpiks som foreligger i en hydrogenform, under dannelse av en sterk kationbytteharpiks med scandiumet absorbert på denne.

Trinn 8 - Scandiumet som er absorbert på den sterke kationbytteharpiks fra trinn 7, elueres med en sterk syre under dannelse av en annen sur oppløsning som omfatter scandiumet.

Trinn 9 - Scandiumet fra den annen sure oppløsning som omfatter scandiumet, utfelles ved tilsetning av et utfellingsmiddel til den annen sure oppløsning under dannelse av en utfelt scandiumforbindelse i den annen sure

oppløsning.

Trinn 10 - Den utfelte scandiumforbindelse separeres fra den

annen sure oppløsning.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse befatter seg med pro-blemet som angår utvinning av verdifulle metaller fra utgangsmaterialer med lave konsentrasjoner eller av sekundær kvalitet. Den angår spesielt en fremgangsmåte for å utvinne scandium med oppløsning og ionebytting fra en grunnmasse av jern, mangan og andre hydratiserte oxyder, som de som er tilstede i bearbei-dingsavfallet fra wolframittmalm.

Fremgangsmåten er en ionebyttemetode som er en tiltalende operasjonsenhet ut fra et konstruksjonsstandpunkt fordi en rad av to eller flere ionebyttekolonner kan bearbeide en påmatet strøm. Den selektive art av den foreliggende fremgangsmåte minimaliserer dessuten tilsetningen av kjemiske reagenser til oppløsningen før ionebyttetrinnet.

Fremgangsmåten er også utviklet for å kunne utføres ved værelsetemperatur, og dette gjør fremgangsmåten både bekvem og priseffektiv.

En illustrerende og nyttig, men ikke den eneste, utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er utvinning av scandium fra wolframittavfallsslammet fra et wolfram-bearbeidingsanlegg. Slike slam består av oxyder eller hydratiserte oxyder av flere metaller, idet oxydene av jern og mangan er de mest rikelig forekommende, og de inneholder også scandium i konsentrasjoner innen området 100 - 1000 ppm. Den typiske sammensetning til et slikt slam er angitt nedenfor uttrykt ved dets metallinnhold:

Flere andre elementer er også tilstede i konsentrasjoner under 0,5 vekt/malm ("w/o").

For å separere og utvinne spormengden av scandium fra wolframittbearbeidingsavfallet er det nødvendig å overføre dette tid en oppløselig form slik at det kan utsettes for selektive ekstraksjonsmetoder. En vesentlig del av den omgi-vende grunnmasse blir oppløst under prosessen. De kriterier som er bestemmende for oppløsningen som er av vesentlig betyd-ning for den påfølgende scandiumutvinning, er som følger: 1. Maksimalisering av mengden av oppløst scandium og minimalisering av oppløsningen av grunnmassen. Det sistnevnte for å få den minst mulige konsentrasjon av og, derfor, den minst mulige innvirkning fra eksterne ioner ved scandiumutvinningen. Et hensyn er også anvendelse av standard, rimelige reaktanter og anvendelse av milde reaksjonsbetingelser, som omgi-velsestemperatur og -trykk. I praksis er det nød-ven dig å oppløse ca. 70 % av grunnmassen for å bringe 90 - 95 % av scandiumet over i oppløsning. Derved oppløses praktisk talt alt mangan og ca.

halvparten av jernet som er tilstede i grunnmassen.

2. Dersom fireverdig mangan er tilstede i systemet, hvilket er tilfellet med dette materiale, er det nød-vendig å redusere dette til den toverdige tilstand for å gjøre det oppløselig i mineralsyrer som er den mest effektive og minst kostbare reaktant for dette formål. reduksjonsmidler som har vist seg å være effektive for dette formål, er hydrazin, hydrogen-peroxyd, hydroxylamin, oxalsyre, saltsyre, formalde- hyd, etc, men andre reduks jonsmidler kan være'like

godt egnet.

3. Det er nødvendig å sikre at intet treverdig (ferri) jern er tilstede i oppløsningen fordi likheten i kjemisk reaktivitet for Fe3 + og Sc3 + gjør separeringen av de to metaller ved hjelp av kjemiske midler meget vanskelig. Fordi den kjemiske oppførsel til toverdig (ferro) jern er tilstrekkelig forskjellig til å muliggjøre fullstendig og effektiv kjemisk separering av scandium fra endog et stort overskudd av toverdig jern, er en effektiv måte å eliminere Fe pa a redusere dette til Fe . Dette kan bekvemt gjøres med elementært jern i henhold til ligningen Fe° + 2 Fe<3+>—» 3 Fe<2+>(Lign. 1) . Alternativt kan det meste av det treverdige jern fjernes fra prosesstrømmen ved utfellingen av gøtitt, -FeOOH, hvilket er effektivt ved pH-verdier over 2.

4. For å oppnå optimal scandiumselektivitet og -utvinning er det nødvendig å opprettholde pH-verdier i prosesstrømmen innen området 1,9 - 2,1, fortrinnsvis ved 2,0 under ekstraksjonen. Ved lavere pH-verdier vil scandiumet ikke bli holdt effektivt tilbake på kolonnen, og ved høyere pH-verdier vil de andre ioner også bli holdt tilbake på kolonnen og uheldig påvir-ke ionebytteharpiksens selektivitet overfor scandium. Bemerk: Den foreliggende fremgangsmåte kan anvendes for separering og utvinning av scandiumet fra et hvilket som helst

system i hvilket det forekommer i nærvær av andre syreoppløse-lige materialer. De hensyn som er omtalt under 2 og 3 ovenfor, er bare gyldige dersom henholdsvi Mn eller Fe er tilstede i systemet, hvilket er tilfellet i det materiale som her om-tales .

En prøve på wolframittmalmresten behandles med fortynnet mineralsyre, som svovelsyre, i nærvær av et egnet reduksjonsmiddel, dvs. hydrazinhydrat, for å overføre 90 - 95 % av scandiumet til oppløsning. Andre syrer er også effektive og av og til foretrukne. Den erholdte oppslemning filtreres, og filtratet inneholder scandiumverdiene, praktisk talt alt mangan og ca. halvparten av jerninnholdet. Resten inneholder wolfra-met, silicium, resten av jernet og andre syreuoppløselige materialer, men meget lite scandium. Eventuelt Fe<3+>som er tilstede i filtratet, blir redusert med findelt metallisk jernpulver. Fraværet av Fe bekreftes ved en følsom kolorimetrisk punkt-prøvning under anvendelse av kaliumthiocyanatoppløsning.

Den scandiumholdige oppløsnings pH reguleres til en verdi av 2,0, og oppi ningen ledes gjennom en ionebyttekolonne laget av en harpiks med en iminodieddiksyrefunksjonalitet.

Det finnes flere produsenter av denne harpikstype, men den som anvendes ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, er Amberlite IRC-710 produsert av Rohm and Haas Co., Philadelphia, PA 19105, og markedsført lokalt av Alfa Products, Danvers, MA 01923. Det er interessant å merke seg at katalogen til denne forhandler betegner harpiksen IRC-718 som "nyttig for å fjerne overgangsmetaller", hvilket er en virkning som er fullstendig motsatt av den som tilstrebes ved den foreliggende fremgangsmåte. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er selektivt å holde scandium tilbake på kolonnen, mens det meget store overskudd av overgangsmetaller, som mangan og jern, får passere uadsorbert gjennom kolonnen. Dette ble overraskende og suksess-rikt oppnådd, hvilket vil bli påvist i de nedenstående eksempler, ved den omhyggelige og kritiske utnyttelse av de meget fine forskjeller i kjemisk oppførsel mellom scandiumionene og mangan- såvel som jernionene, nemlig ved å velge det korrekte pH-arbeidsområde og ved å sikre fraværet av Fe<3+>i oppløsningen.

Ionebytteharpiksen som selges i natriumformen, omvandles til hydrogenformen ved å lede fortynnet svovelsyre gjennom kolonnen. Deretter blir den scandiumholdige oppløsning ledet gjennom kolonnen i en mengde pr. tidsenhet av ca. 0,03 lagvolum (BV)/min. = 1,8 BV/h. Strømningshastigheter på opp til 5 BV/h er like effektive. Scandiumet blir praktisk kvantitativt, over 99,5 %, adsorbert på ionebytteharpiksen. Deri-mot blir mangan og jern, selv om de er tilstede i et 100 - 200 gangers overskudd, ikke holdt tilbake. Dette ble fastslått ved å analysere prøver av kolonnemateoppløsningen og av kolonneeffluenten for disse tre metaller. Konsentrasjoner av manganet og jernet i kolonneeffluenten var praktisk den samme som i oppløsningen som kom inn i kolonnen (innenfor feilmargien for analysemetoden som er likestrømsplasmaatomemisjonsspektro-metri ("Direct Current Plasma Atomic Emission Spectrometry", DCP). Disse resultater ble bekreftet ved å analysere den anvendte syre for å fjerne fremmedmetallforurensninger fra harpiksen. Intet mangan og gare små jernmengder ble funnet i dette eluat. På den annen side ble kvantitativ tilbakeholdelse av scandium på kolonnen påvist med praktisk talt fullstendig fravær av scandium i kolonneeffluentoppløsningen inntil harpiksens ionebytteevne nærmet seg full utnyttelse.

For å maksimalisere scandiumutvinningen avbrytes strømmen av mateopplsøningen gjennom kolonnen når målbare mengder av scandium begynner å gi seg til kjenne i kolonneeffluenten, typisk når scandiumtilbakeholdelsesutbyttet reduseres til 90 %. Kolonnen blir deretter vasket med fortynnet syre for å fjerne eventuelle svakt absorberte materialer såvel som metalliske forurensninger og restene av matoppløsningen som er inneholdt i mellomrommene i harpiksen. Scandiumet blir deretter eluert kvantitativt fra ionebytteharpiksen med en fortynnet oppløsning av diglycolsyre i vann. Diglycolsyren er et gelaterende mdidel som har en høyere stabilitetskonstant overfor kompleksdannelse ved scandium enn harpiksens iminodi-acetatligand og også høyere enn overfor andre absorberte ioner med lignende kjemisk reaktivitet, som thorium, ved elueringens spesielle pH. Scandiumet blir således eluert preferensielt og fullstendig. I fremgangsmåten forekommer et rensetrinn fordi de andre materialer som er holdt tilbake på kolonnen, ikke blir eluert sammen med scandiumet. Basert på de samme prinsipper kan andre kompleksdannende midler, som carboxyl-

og hydroxysyrer, EDTA, anvendes like effektivt for den prefe-rensielle eluering av scandium fra ionebytteharpiksen.

Scandiumverdiene kan utvinnes direkte fra eulatet ved å tilsette ammoniumhydroxyd med påfølgende utfelling av scandiumhydroxyd ved pH-verdier over 7. Bunnfallet blir filtrert, vasket og deretter calsinert for å spalte dette til oxydet.

En alternativ måte som gir et renere materiale er

å utfelles scandiumet som oxalatet. Dette fører til et renere

scandiumprodukt fordi flere av metallene som utfelles som hydroxydene samtidig med scandiumet, ikke utfelles som oxalater. Den direkte utfelling av scandium som oxalatet hemmes imidlertid i diglycolsyreeluatet på grunn av at scandiumet blir kom-pleksbundet med diglycolatliganden. Det er derfor nødvendig å separere scandiumet f ra denne oppløsning, og dette kan lett gjøres ved å lede denne gjennom en kolonne av en sterk kationbytteharpiks i hydrogenformen, for eksempel harpiksen Amberlite IR-188 produsert av Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA 19105, og markedsført lokalt av Alfa Products, Danvers, MA 01923. Andre harpikser av denne type er like effektive for dette formål. Etter hvert som den scandiumholdige diglycol-syreoppløsning ledes gjennom kolonnen, blir scandiumet kvantitativt absorbert på ionebytteharpiksen, og de utbyttede H+<->ioner protonerer diglycolatanionene effektivt slik at kolonneeffluenten er en regenerert diglycolsyreopplsøning som kan anvendes på ny for å eluere en med scandium belastet ekstraksjonskolonne. Forsøk har vist at diglycolsyren kan resirkule-res, og dette viser priseffektiviteten ved den foreliggende fremgangsmåte, den minimale anvendelse av reaktantene og muligheten for å arbeide i et lukket kretsløp.

Scandiumet som holdes tilbake på den sterke kationiske harpiks, elueres kvantitativt med 6N HC1. Scandiumverdiene blir deretter utfelt ved tilsetning av mettet oxalsyre. Bunnfallet blir filtrert, vasket og omvandlet til høyrent

SC2O2ved calsinering ved forhøyede temperaturer. Ionebytteharpiksen blir regenerert under elueringstrinnet med 6N HC1

og kan anvendes gjentatte ganger med uminsket kapasitet innen denne syklus.

Ionebytteharpiksen Amberlite IRC-718 som anvendes

for den selektive tilbakeholdelse av scandium fra prosess-strømmen, blir også regenererert etter scandiumelueringen. Kolonnen blir først vasket med en fortynnet syreoppløsning for

å fjerne metaller som er holdt tilbake på harpiksen, og deretter blir denne behandlet med en alkalisk oppløsning for å skylle bort de ioner som er oppløselige ved høy pH, og til slutt blir den avbalansert med en sterk syreoppløsning for å fjerne sterkt tilbakeholdte rester av overgangs- og andre

metaller. Kolonnen som er blitt behandlet på denne måte/ kan anvendes for flere sykluser. Ekstraksjonsutbyttet oppnådd med denne er lik ekstraksjonsutbyttet for en kolonne av fersk harpiks.

Den praktiske utførelse av den foreliggende oppfinnelse er vist i de nedenstående eksempler. Disse eksempler skal ikke begrense oppfinnelsens omfang, men skal bare illustrere dens særtrekk.

Eksempel 1

En 500 g prøve av wolframittmalmrest ble behandlet med 10 liter reduserende syre som besto av 75 ml hydrazinhydrat i 0,625 N svovelsyre. Etter oppslutning over natten ved værelsetemperatur ble oppslemningen filtrert, og en rest på 151,2 g og 9 liter filtrat ble oppnådd. Resten ble oppløst i 6N HC1

og viste seg å inneholde 0,376 mg scandium/g rest for et samlet innhold av 56,8 mg scandium som var tilbake i resten. Filtratet ble analysert og viste seg å inneholde 28,8 ppm scandium eller 28,8 mg scandium/liter. Den samlede scandiummengde i filtratet var således 259,2 mg, slik at 82 % av scandiumet som var til stede i wolframittmalmresten, ble overført til oppløs-ning ved denne behandling. Filtratet ble også analysert og viste seg å inneholde 4980+ 75 ppm jern og 8000+ 175 ppm mangan. Forholdet mellom jern og scandium i oppløsning var således 173:1, og forholdet mellom mangan og scandium var 278:1, og begge disse materialer var tilstede i et stort overskudd sam-menlignet med scandium.

Innholdet av treverdige jernioner i denne oppløsning var minimalt, hvilket er antydet ved den kjennsgjerning at det var nødvendig med mindre enn 1 g jernpulver for å redusere dette til den toverdige jerntilstand, hvilket ble bestemt ved hjelp av den kolorimetriske thiocyanatpunktprøvning. Etter at oppløsningens pH var blitt regulert til 2,0, ble matoppløs-ningen ledet gjennom en ionebyttekolonne av Amberlite IRC-718 for å ekstrahere scandiumet. Denne ionebytteharpiks har en iminodieddiksyrefunksjonalitet. Når den er fersk, må den omvandles til hydrogenformen ved vasking med fortynnede syrer. I dette eksempel ble harpiksen anvendt for den syvende syklus, og ingen syrebehandling var nødvendig fordi eluerings- og~regenereringstrinnene mellom ekstraksjonssykluser innbefattet anvendelse av syrer.

Lagvolumet (BV) for ionebyttekolonnen var 130 cm 3 med et tverrsnittsareal av 7,8 cm 2. Mateoppløsningen ble ledet

gjennom kolonnen i en mengde av 3,6 ml/min. eller 0,028 BV/min. Kolonneeffluenten ble oppsamlet i fraksjoner med bestemt volum, og scandiuminnholdet ble bestemt i hver fraksjon for å overvåke utbyttet av scandiumekstraksjonen fra mateoppløsningen. Resultatene er oppsummert i Tabell II.

Dataene viser at et scandiumtilbakeholdelsesutbytte på over 90 % opprettholdes når over 42 BV (ca. 5500 ml) mate-oppløsning ledes gjennom kolonnen. Ekstraksjonen ble stanset etter at 6800 ml oppløsning var blitt behandlet fordi tilbake-holdelsesutbyttet hurtig avtok. Den beregnede mengde av scandium holdt tilbake på kolonnen var 186,3 mg av maksimalt mulige 195,8 mg, og dette antyder et samlet scandiumtilbakeholdelsesutbytte på 95,1 %.

Selektiviteten til denne ionebytteharpiks overfor scandium ved den foreliggende fremgangsmåte er påvist ved de data som er angitt i Tabell III som angir konsentrasjonen av jern, mangan og scandium i kolonnemate- og -ef f luentopplø"s-ningene. Fraksjon nr. 3 ble valgt for de sistnevnte data fordi på dette stadium var ca. 3/4 av det samlede volum blitt ledet gjennom kolonnen, slik at prøven er ganske representativ for prosessen.

Disse data viser at innen målingsfeilmarginen er konsentrasjonen av jernet og manganet den samme i både kolonnemate- og -effluentoppløsningene, og det er derfor ingen tilbakeholdelse av disse metaller på ionebyttekolonnen. Til tross for det store overskudd av disse metaller i mateoppløsningen holdes dessuten scandiumet selektivt og praktisk talt kvantitativt tilbake, og dette viser den foreliggende fremgangsmåtes selektivitet.

Etter at ekstraksjonstrinnet var avsluttet, ble kolonnen vasket med 200 ml av en fortynnet oppløsning av t^SO^med en pH av 1,9 - 2,1, fortrinnsvis ca. 2,0, for å fjerne rester av mateoppløsningen. Deretter ble kolonnen eluert med 1400 ml (10BV) av en 0,05M diglycolsyreoppløsning med en strømningshastighet på 3,6 ml/min. Den samlede mengde scandium som ble gjenvunnet i denne eluatoppløsning, var 187,1 mg, og dette antyder at elueringen var kvantitativ innenfor feilmar-ginene for målingen.

Diglycolsyreoppløsningen som inneholdt scandiumet, ble deretter ledet gjennom en kolonne av en sterk kationbytteharpiks i hydrogenformen, dvs. Amberlite IR-118, ved en strøm-ningshastighet på 2,6 ml/min. Under prosessen ble alt scandium holdt tilbake på harpikslaget, som antydet ved fraværet av scandium (under 0,05 ppm) i kolonneeffluenten. Diglycol syren ble protonert ved dens passering gjennom kolonnen under utbytning av dens Sc3+-ioner med H+<->ioner og var klar for en ytterligere elueringsanvendelse.

Det scandiumtilbakeholdende harpikslag ble deretter vasket med 100 ml avionisert vann og deretter eluert med 600 ml 6N HC1 med en strømningshastighet på 2,7 ml/min. Den samlede scandiummengde som ble gjenfunnet i dette eluat, var 187,5 mg. og denne er identisk (innenfor målingsfeil) med den mengde som ble gjenfunnet i diglycolsyreeluatet. Dette viser at strip-pingen av scandiumet fra diglycolsyren ved hjelp av den sterke kationbytteharpiks er kvantitativ på samme måte som elueringen av scandiumet fra harpikslaget ved 6N HC1.

Den scandiumholdige oppløsnings pH ble øket ved dråpevis tilsetning av NH^OH, og deretter ble en mettet oppløsning av oxalsyre dråpevis tilsatt for å utfelle scandiumoxalat. Etter oppslutning ble bunnfallet filtrert og vasket, og filtratet ble analysert for scandium. Den samlede mengde scandium som ble gjenfunnet i filtratet, var 1,7 mg, og dette antyder et utfellingsutbytte på over 99 %. Scandiumoxalatbunnfallet ble deretter omvandlet til oxydet ved at det ble oppvarmet i en Pt-digel ved oransje varme inntil en konstant vekt. Vekten av det erholdte Sc2C>2-produkt er i utmerket overensstemmelse med det som ble forutsagt ut fra oppløsningens scandiuminnhold. Således ble 291,1 mg Sc^O^ utvunnet i dette eksempel, hvilket er noe høyere, men innenfor målingsfeilen, enn de 287,6 mg som ble beregnet ut fra den mengde som ble gjenfunnet i oppløsnin-gen før utfellingen.

Renheten til det erholdte Sc^ O-^ var ca. 95 %. For-urensnignene som ble funnet i det erholdte Sc^ O^ er oppført i Tabell IV.

Summen av alle andre oppdagede forurensninger utgjor-de samlet 0,62 vektdel, og ingen av disse overskred 0,1 vektdel. Det er spesielt bemerkelsesverdig at jernet og manganet som ut-gjorde henholdsvis 22 og 20 vektdeler av det opprinnelige utgangsmateriale (Tabell I), utgjør bare henholdsvis 0,077 vektdel og 0, 044 vektdel av det utvunne Sc^ O^.

Under betingelsene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er scandiurautvinningsprosessen usedvanlig effektiv ved at 99 % av scandiumet holdt tilbake på den opprinnelige ekstraksjonskolonne utvinnes i form av oxyd. Kolonneeluerings-trinnet er 100 % effektivt på samme måte som tilbakeholdelsen av scandiumet på den sterke kationharpiks og elueringen av scandium fra denne harpiks. Oxalatutfellingen er 99 % effektiv. Den samlede utvinning av scandiumet som er tilstede i mateopp-løsningen, er utelukkende bestemt av det stadium på hvilket ekstraksjonsforsøket stanses. I dette eksempel ble strømmen gjennom kolonnen stanset på det stadium hvor 95 % av scandiumet var holdt tilbake på kolonnen, og det ble således oppnådd en samlet scandiumutvinning av 94 % hvilket er en utmerket verdi. Dersom ekstraksjonen var blitt stanset tidligere, ville et tilsvarende høyere samlet scandiumutbytte ha blitt oppnådd.

Eksempel 2

Virkningen av mengden av reduksjonsmiddel, i dette tilfelle hydrazinhydrat, på oppløsningen av wolframittmalmresten ble påvist i dette eksempel. Seks 10 g prøver ble hver oppslemmet med 225 ml 0,75 N svovelsyre, og hydrazinhydratopp-løsning ble tilsatt til hver av prøvene i økende mengder. Oppløsningsreaksjonene fikk forløpe i 24 timer ved værelsetemperatur med periodisk omrøring. Ved slutten av denne reaksjonsperiode ble reaksjonsoppslemningene oppvarmet til 60° C i kort tid for å sikre fullstendig reaksjon, og de ble deretter filtrert. De uoppløste fraksjoner ble tørket og veid for å fastslå mengden av oppløst materiale. Dataene er oppsummert i Tabell V.

Dataene antyder at oppløsningen er i det vesentlige fullstendig etter tilsetning av 0,0412 mol hydrazin. Jern-, mangan- og scandiuminnholdet i såvel filtratet som den uoppløs-te fraskjon ble bestemt, i det sistnevnte materiale ved å opp-løse dette i 6N HC1. Resultatene er gjengitt i Tabell VI.

Dataene viser at under disse forsøksbetingelser er det mulig å oppløse 98 % av scandiumverdiene og 95 % av mangan-verdiene mens under halvparten av jerninnholdet oppløses. De verdifulle komponenter blir således preferensielt overført til oppløsning fra hvilken de effektivt kan utvinnes mens mesteparten av jernet holder seg uoppløst.

Eksempel 3

En 100 g prøve av wolframittmalmrest ble behandlet med en reaktant som besto av 16 ml hydrazinhydrat,

H2NNH2-H20, tilsatt til 200 ml 0,75N H2S04- Malmresten ble oppsluttet i denne oppløsning i ca. 24 timer ved værelsetemperatur for å bringe scandiumverdiene over i oppløsning. Kor-tere oppslutningstider er mulige dersom oppslemningen oppvarmes. Oppslemningen ble filtrert for å fraskille den uoppløste rest. Filtratet ble analysert og viste seg ifølge Tabell VII å inneholde:

Oppløsningens pH var 2,03 som ligger innen det egnede område for den selektive ekstraksjon av scandiumet ved hjelp av ionebytteharpiksen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

1,5 g findelt jernpulver ble tilsatt til denne opp-løsning for å redusere det treverdige jern til toverdig jern,

i overensstemmelse med den reaksjon som er angitt i Ligning 1. Dette ble effektivt oppnådd som antydet ved en kolorimetriske punktprøvning for Fe<3+>. Oppløsningen ble filtrert for å fjerne eventuelle uoppløste jernpulverpartikler og ledet gjennom ionebyttekolonnen. Selv om den samlede jernkonsentrasjon i denne oppløsning nu var øket til 5530 ppm, hadde den ingen uheldig innvirkning på den selektive tilbakeholdelse av scandium, hvilken var kvantitativ. Denne malmoppløsningsmetode byr på

de fordeler at bare en tredjedel av det samlede jern er tilstede i den uønskede treverdige tilstand som krever behandling, og at oppløsningens pH har den optimale verdi for scandiumekstraksjon således at ingen pH-reguleringer er nødvendige.

Eksempel 4

En 100 g prøve av wolframittmalmrest ble reagert med en oppløsning inneholdende 16 ml hydrazinhydrat tilsatt til 2000 ml 0,75N svovelsyre. Etter oppslutning ved værelsetemperatur i 24 timer for å oppløse scandiumverdiene ble oppslem-ningens pH regulert til en verdi av 3, og oppslemningen ble oppvarmet ved 90° C i ca. 3 timer. Dette forårsaker utfelling av treverdig jern i form av gøtitt, FeOOH, og reduserer således

3+

det uønskede Fe -innhold i prosesstrømmen. Etter denne behandling ble oppslemningen filtrert og oppløsningen analysert, og den viste seg å inneholde de følgende mengder av hoved-komponentene :

Dataene antyder at gøtittutfellingen er meget effektiv ved at bare 2 % av det samlede jerninnhold er i den treverdige tilstand. Dette krever en mindre korreksjon ved tilsetning av bare 0,1 g jernpulver for fullstendig å redusere jernet til den toverdige tilstand således at oppløsningen ble gjort egnet for scandiumekstraksjon. Gøtittutfellingen kan selvfølgelig utføres etter filtrering av den opprinnelige oppslemning, men dette eksempel viser både effektiviteten til fremgangsmåten og dens utbytte på grunn av at i denne kombine-res to filtreringsmetoder til ett enkelt prosesstrinn.

Eksempel 5

En prøve av 100 g wolframittmalmrest ble reagert med 2500 ml av en oppløsning bestående av 1,2 volumdeler hydrogen-peroxyd i 0,8N I^SO^ (denne oppløsning ble fremstilt ved å blande 2000 ml IN H2S04med 500 ml av en 6 volumdelers H202~oppløsning). Oppslemningen ble filtrert, og filtratet som hadde en pH av 1,30, hadde følgende sammensetning:

I denne oppløsning foreligger praktisk talt alt jern i den treverdige tilstand, og det er nødvendig med 3,6 g findelt jernpulver for å redusere dette til den toverdige tilstand. Til tross for økningen i den samlede jernkonsentrasjon til 4520 ppm forløper scandiumekstraksjonen fra denne oppløs-ning kvantitativt, som vist i eksempel 1.

Eksempel 6

En 100 g prøve av wolframittmalmresten ble reagert med 2500 ml av en reaktant som besto av 0,06M hydroxylamin, NH20H, oppløst i 0,5N H2S04- Filtratet fra denne oppslemning inneholdt 7070 ppm mangan, 20,1 ppm scandium og 3570 ppm jern, hvorav mesteparten forelå i den ønskede Fe^<+->tilstand. Scandiumverdiene fra denne oppløsning kan effektivt fjernes

av ionebyttekolonnen, forutsatt at alle spor av Fe<3+>er redusert til Fe

Eksempel 7

En alterantiv metode for oppløsning av wolframittmalmrester er å anvende saltsyre istedenfor svovelsyre i kombinasjon med hydrazin. Saltsyreoppløsninger blir ofte foretrukket ved kjemisk bearbeiding fordi disse ikke fører til den uønskede oppbygning av skallavsetninger i rørene og ledningene, hvilket ofte forekommer når svovelsyreoppløs-ninger anvendes. En fremstilling analog med den som er beskrevet i eksempel 3 ble gjort, bortsett fra at 0,75N HC1

ble anvendt istedenfor H-jSO^. En prøve av 100 g wolframittmalmrest ble behandlet med 2000 ml 0,75N HC1 inneholdende 16 ml hydrazinhydrat. Behandlingen var effektiv, som påvist ved analysen av den erholdte opplsøning.

Etter reduksjon av Fe til Fe og regulering av

pH til en verdi av 2,0 er denne oppløsning en egnet mateopp-løsning for scandiumekstraksjonskolonnen.

Bemerk: Analysene av oppløsningene oppnådd ved de oppløsningsmetoder som er beskrevet i de ovenstående eksempler, viser variasjoner i metallinnholdet. Dette er ikke en indika-sjon på utbyttet ved den spesielle metode. Det representerer snarere den virkelige variasjon i metallkonsentrasjonen i de forskjellige porsjoner av wolframittmalmresten som for tiden er et avfallsmateriale, er sterkt uhomogen.

Eksempel 8

Saltsyre som sådan er et godt reduksjonsmiddel for reduksjon av Mn til Mn og oppløser lett mange metalliske oxyder. Den kan således anvendes for å oppløse metallverdiene i wolframittmalmresten. Dette ble vist da 100 g av malmresten ble oppvarmet ved 70 - 80° C i flere timer i 1500 ml 6N HC1. Filtratet fra denne oppslemning ble analysert og viste seg å inneholde de følgende metallkonsentrasjoner.

Disse data viser fullstendigheten av oppløsningen. Ulempen ved denne metode er imidlertid at under Mn 4 +-reduk-sjonen blir klor utviklet i overensstemmelse med ligningen:

Selv om teknologien for oppsamling og utvinning av kloret som er et verdifullt biprodukt, er industrielt til-gjengelig, påfører nærværet av denne gass systemet spesielle sikkerhets- og miljøbegrensninger for prosessystemet og

-utstyret.

Eksempel 9

Diglycolsyreoppløsningen som inneholdt scandiumverdiene som var blitt eluert fra ionebyttekolonnen, ble behandlet med hydroxyd for å utfelle metallhydroxydet. Dette bunnfall ble filtrert, vasket og deretter glødet til oxydet. En analyse av dette produkt ved hjelp av gnistmassespektro-skopi antyder at de følgende forurensninger er tilstede:

Alle andre forurensninger utgjør totalt 0,23 vektdeler av det opprinnelige utgangsmateriale, og ingen av disse overskrider 0,1 vektdel. Renheten for scandiumproduktet oppnådd ved denne enkle metode var over 94 %.

Eksempel 10

Etter at scandiumverdiene var blitt eluert fra ionebytteharpiksen med iminodieddiksyrefunksjonaliteten og som ble anvendt for å ekstrahere scandiumet selektivt fra mateoppløs-ningen, ble kolonnen regenererert ved hjelp av den følgende behandling: 1. Kolonnen ble vasket med ca. 1 liter (7,7 BV) IN E^SO^ for å eluere metaller som var holdt tilbake på harpiksen. En strømningshastighet av 3,6 ml/min viste seg å være egnet, men andre strømningshastig-heter var like effektive. 2. Rester av silicater som ble holdt tilbake på harpiksen, ble deretter fjernet ved å behandle kolonnen med ca. 1 liter (7,7 BV) IN NaOH. Dette ble også gjort ved en strømningshastighet på 3,6 ml/min som er en bekvem, men ikke obligatorisk, verdi. 3. For å fjerne spor av de sterkt holdte flerverdige metaller, som krom ble kolonnen behandlet med 6N HC1. Etter at alt NaOH var blitt fjernet ved vasking ble harpikslaget skylt omhyggelig med 6N HC1, og kolonnen ble deretter fylt med denne syreoppløs-ning og fikk henstå over natten. Kolonnen ble deretter drenert, og effluenten var merkbart grønn av farve og viste seg ved analyse å inneholde krom som

hovedbestanddel. Kolonnen ble deretter vasket"med ytterligere 2 - 3 BV syre og deretter skylt omhyggelig med vann. Syrebehandlingen gjenopprettet harpiksen til dets hydrogenform, og kolonnen var klar for den neste ekstraksjonssyklus.

Effektiviteten av ionebytteharpiksen ved gjentatt anvendelse ble påvist ved dataene i Tabell XIII som angir scandiumtilbakeholdelsesutbyttet for kolonnen som funksjon av volumet av matestrømmen ledet gjennom kolonnen under den 5te, 6te og 7ndé syklus av dens anvendelse. Scandiumkonsentra-sjonen i matestrømmen var ikke identisk. Kolonnemetningen vil derfor forekomme på forskjellige stadier av kjøringen.

Scandiumtilbakeholdelsesutbyttet på over 99 %, hvilket er praktisk talt kvantitativt, ble opprettholdt etter hvert som ca. 40 BV mateoppløsning ble ledet gjennom ionebyttekolonnen, og høye tilbakeholdelsesutbytter ble oppnådd også etter-hvert som mer oppløsning ble behandlet.

Claims

1. Fremgangsmåte for å utvinne scandiumverdier fra en wolf ram malmrest, karakterisert vedat den omfatter de følgende trinn:

1) scandium som er inneholdt i en wolfram:malmrest som omfatter jern, mangan og scandium, oppløses i en sur oppløsning som inneholder et reduksjonsmiddel, og eventuelt oppløst fireverdig mangan omvandles til toverdig mangan under dannelse av en sur oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan,

2) eventuelt treverdig jern som er tilstede i den sure oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan fra trinn 1, omvandles til toverdig jern ved tilsetning av et jernreduserende middel under dannelse av en sur oppløsning som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan,

3) oppløsningen fra trinn 2 som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, reguleres til en pH av 1,9 - 2,1 under dannelse av en pH-regulert oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan,

4) scandiumet som er inneholdt i den pH-regulerte opp-løsning fra trinn 3 som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, fjernes ved å kontakte den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, med en ionebytteharpiks som foreligger i en hydrogenform og har en iminodieddiksyrefunksjonalitet, under dannelse av en ionebytteharpiks med scandiumet absorbert på denne,

5) ionebytteharpiksen fra trinn 4 med scandiumet absorbert på denne skylles med en fortynnet syre for å fjerne eventuelle basemetaller og sjeldne jordartsmetaller absorbert på ionebytteharpiksen, uten å fjerne scandiumet som er absorbert på denne,

6) scandiumet som er absorbert på ionebytteharpiksén, elueres med en oppløsning som omfatter et chelaterende middel, under dannelse av en elueringsoppløsning som omfatter scandiumet og detchelaterende middel,

7) scandiumet utfelles fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, ved å tilsette et utfellingsmiddel til elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, under dannelse av en utfelt scandiumforbindelse i elueringsoppløsningen, og

8) den utfelte scandiumforbindelse skilles fra eluerings-oppløsningen .

2. Fremgangsmåte for å utvinne scandium fra en vandig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan,karakterisert vedat den omfatter de følgende trinn: 1) syre og et reduksjonsmiddel tilsettes til en vandig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan, og eventuelt fireverdig mangan omvandles til toverdig mangan under dannelse av en sur oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan, 2) eventuelt treverdig jern som er tilstede i den sure oppløsning fra trinn 1 som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan, omvandles til toverdig jern ved tilsetning av et jernreduserende middel under dannelse av en sur oppløsning som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, 3) oppløsningen fra trinn 2 som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, reguleres til en pH av fra 1,9 til 2,1 under dannelse av en pH-regulert oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, 4) scandiumet som er inneholdt i den pH-regulerte oppløs-ning fra trinn 3 som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, fjernes ved å kontakte den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, med en ionebytteharpiks som foreligger i en hydrogenform og har en iminodieddiksyrefunksjonalitet, under dannelse av en ionebytteharpiks med scandiumet absorbert på denne, 5) ionebytteharpiksen fra trinn 4 med scandiumet absorbert på denne skylles med en fortynnet syre foi å fjerne eventuelle basemetaller og sjeldne jordartsmetaller som er absorbert på ionebytteharpiksen, uten å fjerne scandiumet som er absorbert på denne, 6) scandiumet som er absorbert på ionebytteharpiksen, elueres med en oppløsning som omfatter et chelaterende middel under dannelse av en elueringsopplsning som omfatter scandiumet og det chelaterende middel, 7) scandiumet utfelles fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, ved tilsetning av et utfellingsmiddel til elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, under dannelse av en utfelt scandiumforbindelse i elueringsoppløsningen, og 8) den utfelte scandiumforbindelse skilles fra eluerings-oppløsningen . 3. Fremgangsmåte for å utvinne scandium fra en vandig oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan,karakterisert vedat den omfatter de følgende trinn:

1) syre og et reduksjonsmiddel tilsettes til den vandige oppløsning som omfatter scandium, jern og mangan, og eventuelt fireverdig mangan omvandles til toverdig mangan under dannelse av en sur oppløsning som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan,

2) eventuelt treverdig jern som er tilstede i den sure oppløsning fra trinn 1 som omfatter scandiumet, jern og toverdig mangan, omvandles til toverdig jern ved tilsetning av et jernreduserende middel under dannelse av en sur oppløsning som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan,

3) oppløsningen fra trinn 2 som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, reguleres til en pH av fra 1,9 til 2,1 under dannelse av en pH-regulert oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan,

4) scandiumet som er inneholdt i den pH-regulerte oppløs-ning fra trinn 3 som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, fjernes ved å kontakte den pH-regulerte oppløsning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan, med en ionebytteharpiks som foreligger i en hydrogenform og har en iminodieddiksyrefunksjonalitet, under dannelse av en ionebytteharpiks med scandiumet absorbert på denne,

5) ionebytteharpiksen fra trinn 4 som har scandiumet absorbert på denne, skylles med en fortynnet syre for å fjerne eventuelle basemetaller og sjeldne jordartsmetaller som er absorbert på ionebytteharpiksen, uten å fjerne scandiumet som er absorbert på denne,

6) scandiumet som er absorbert på ionebytteharpiksen, elueres med en oppløsning som omfatter et gelaterende middel under dannelse av en elueringsoppløsning som omfatter scandiumet og det gelaterende middel,

7) scandiumet fjernes fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet og gelateringsmidlet, ved å kontakte elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet og det gelaterende middel, med en sterk kationbytteharpiks som foreligger i en hydrogenform, under dannelse av en sterk kationbytteharpiks med scandiumet absorbert på denne,

8) scandiumet som er absorbert på den sterke kationbytteharpiks fra trinn 7, elueres med en sterk syre under dannelse av en annen sur oppløsning som omfatter scandiumet,

9) scandiumet utfelles fra den annen sure oppløsning som omfatter scandiumet, ved tilsetning av et utfellingsmiddel til den annen sure oppløsning som omfatter scandiumet, under dannelse av en utfelt scandiumforbindelse i en annen sur oppløsning, og

10) den utfelte scandiumforbindelse skilles fra den sterke sure oppløsning.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat det i trinn lsom den sure opp-løsning som omfatter et reduksjonsmiddel, anvendes en sur opp- løsning som omfatter hydrazin i svovelsyre.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4,karakterisert vedat den sure oppløsning som er fri for treverdig jern og som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig. mangan i trinn 2, har et pH-område av fra 1,5 til 1,7.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5,karakterisert vedat trinn 3 omfatter at den sure oppløsning som er fri for treverdig jern og omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan fra trinn 2, reguleres med en base inntil en pH av ca. 2,0 for å danne en pH-regulert oppløs-ning som omfatter scandiumet, toverdig jern og toverdig mangan.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6,karakterisert vedat det som den fortynnede syre i trinn 5 anvendes en oppløsning med en pH av fra 1,9 til 2,1.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7,karakterisert vedat det som det chelaterende middel i oppløsningen som inneholder et chelaterende middel i trinn 6, anvendes et chelaterende middel valgt fra gruppen bestående av diglycolsyre, carboxylsyre, hydroxysyre, EDTA og kombinasjoner av disse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8,karakterisert vedat det som det chelaterende middel i oppløsningen som inneholder et chelaterende middel i trinn 6, anvendes diglycolsyre.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat i trinn 7 utfelles scandiumet fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, med ammoniumhydroxyd for å danne et scandiumhydroxydbunnfall.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat det som den sterke syre i trinn 8 anvendes 6N HC1.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat i trinn 9 utfelles scandiumet fra elueringsoppløsningen som omfatter scandiumet, med oxalsyre for å danne et scandiumoxalatbunnfall.