Seltene Erden sind als „Industrievitamine“ bekannt und verfügen über hervorragende magnetische, optische und elektrische Eigenschaften.
Da die Nachfrage nach Seltenen Erden in aufstrebenden Industrien wie Fahrzeugen mit neuer Energie immer weiter steigt, werden die Ressourcen an Seltenen Erden immer knapper. Das Recycling seltener Erden aus Sekundärrohstoffen ist zu einem allgemeinen Trend geworden.
Rotschlamm ist ein fester Abfall, der bei der Herstellung von Aluminiumoxid entsteht und hauptsächlich Elemente wie Fe, Si, Ca, Al, Ti und eine kleine Menge Sc enthält. Häufige Seltenerdelemente im Rotschlamm umfassen Lanthanoidelemente (wie Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym usw.) und Elemente der Yttriumreihe (wie Yttrium, Dysprosium, Holmium usw.). Ihr Inhalt liegt meist über 500×10-6 und der Anreicherungskoeffizient liegt bei etwa 2, was einen hohen umfassenden Nutzungswert darstellt.
Gegenwärtig werden die Methoden zur Auslaugung seltener Erdelemente aus Rotschlamm hauptsächlich in Nasslaugungsverfahren und feuernasse kombinierte Verfahren unterteilt. Aufgrund der unterschiedlichen Reagenzien und Betriebstechniken kann der Nasslaugungsprozess in Salzsäurelaugung, Schwefelsäurelaugung, Salpetersäurelaugung, biologische Laugung usw. unterteilt werden; Der feuernasse kombinierte Prozess kann in ein Hochtemperatur-Röst-Auslaugungsverfahren und ein Sulfatierungs-Röst-Auslaugungsverfahren usw. unterteilt werden.
Unabhängig davon, ob es sich um ein Nasslaugungsverfahren oder ein kombiniertes Feuer-Nass-Verfahren handelt, enthält das gewonnene seltenerdreiche Sickerwasser immer Verunreinigungen wie Fe und Al, sodass zur Reinigung ein anschließender Trennprozess erforderlich ist. Derzeit werden Lösungsmittelextraktion und Ionenaustauschmethoden häufig zur Trennung und Extraktion seltener Erden in Rotschlamm-Sickerwasser eingesetzt. Die Ionenaustauschmethode hat aufgrund der Leistungseinschränkungen und der Kosten des Austauschmittels weniger Anwendungsmöglichkeiten. Die Extraktionsmethode hat sich aufgrund ihrer ausgereiften Technologie, einfachen Bedienung und hohen Rückgewinnungsrate zum wichtigsten Trenn- und Extraktionsverfahren entwickelt.
Das Prinzip der Lösungsmittelextraktion besteht darin, den Unterschied in der Löslichkeit gelöster Stoffe in zwei miteinander nicht mischbaren (oder schwer löslichen) Lösungsmitteln zu nutzen, um die Verbindung in das Ziellösungsmittel zu übertragen und so den Zweck der Trennung zu erreichen. Im Vergleich zu anderen Seltenerdelementen weist Scandium einen kleinen Ionenradius und eine einfache elektronische Struktur auf, wodurch sich die Scandiumextraktverbindung von anderen Seltenerdelementen unterscheidet und für die Lösungsmittelextraktion geeignet ist. Da bei der Extraktion von Scandium eine Vielzahl von Verunreinigungen wie Eisen und Titan entfernt werden müssen, ist die Auswahl der Extraktionsmittel und Extraktionsverfahren der Schlüssel zur Erzielung einer hohen Rückgewinnungsrate von Scandium. Derzeit häufig verwendete Extraktionsmittel werden hauptsächlich in Phosphorsäure-Extraktionsmittel, Carbonsäure-Extraktionsmittel, primäre Amine usw. unterteilt.
Es wird häufig in der chemischen Pharmazeutik, API-Extraktion, Hydrometallurgie, Umweltschutz, Öl-Wasser-Trennung, Lebensmittel und vielen anderen Bereichen eingesetzt.