Abstract Scandium (Sc), a rare earth element, generally lacks independent large-scale deposits and is mainly recovered as a by-product in mineral processing. Herein, we systematically investigated the extraction of Sc by trialkyl phosphine oxide (TRPO) from both a scandium sulfate solution and leaching solution of Sc concentrate generated from titanium white waste acid in the sulfuric medium. The results showed that the optimum extraction conditions of Sc from scandium sulfate by TRPO were as follows: 10% TRPO, 5 mol/L H2SO4, and an A/O ratio of 1 for 20 min. The equation of scandium extraction by TRPO was calculated based on the log[c(TRPO)] - log[D] fitting results coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis, to which the extracted complex was deduced to be HSc(SO4)2•2TRPO. Furthermore, for Sc extraction from leaching solution of its concentrate from titanium white waste acid, a relatively high extraction rate of up to 95.5% was obtained on the conditions of 20% TRPO, 7 mol/L H2SO4, 0.5% of H2O2, and at an A/O ratio of 10. Stripping with H2C2O4 produced a high stripping rate of 99.9%, and the extraction and stripping system still presented excellent extraction performances even after five treatment cycles. Through the subsequent calcination of the stripped Sc2(C2O4)3 at 1000 °C for 2 h, we obtained the final product of Sc2O3 with a high purity of over 99.34% with a total recovery yield of Sc as high as 95% in the whole process. Our findings contribute novel insights into the extraction and purification of Sc for its recovery from the secondary wastes.

中文翻译：

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使用 TRPO 溶剂萃取从硫酸钛工艺产生的白色废酸中回收钪

摘要 钪（Sc）是一种稀土元素，一般缺乏独立的大规模矿床，主要作为选矿副产品回收。在此，我们系统地研究了三烷基氧化膦 (TRPO) 从硫酸钪溶液和硫酸介质中钛白废酸产生的钪精矿浸出溶液中提取钪的情况。结果表明，TRPO从硫酸钪中提取Sc的最佳条件为：10% TRPO，5 mol/L H2SO4，A/O比为1，萃取20 min。基于log[c(TRPO)]-log[D]拟合结果，结合傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析计算出TRPO提取钪的方程式，推导出提取的络合物为HSc( SO4)2•2TRPO。此外，从钛白废酸精矿浸出液中提取Sc，在20% TRPO、7 mol/L H2SO4、0.5% H2O2、A /O 比为 10。用 H2C2O4 汽提产生了 99.9% 的高汽提率，即使经过 5 个处理周期，萃取和汽提系统仍然表现出优异的萃取性能。通过随后将汽提后的 Sc2(C2O4)3 在 1000°C 下煅烧 2 小时，我们获得了纯度超过 99.34% 的 Sc2O3 最终产品，Sc 的总回收率高达 95%过程。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。在 20% TRPO、7 mol/L H2SO4、0.5% H2O2 和 A/O 比为 10 的条件下，获得了高达 95.5% 的较高萃取率。 99.9%，即使经过五个处理周期，萃取和汽提系统仍然表现出优异的萃取性能。通过随后将汽提后的 Sc2(C2O4)3 在 1000°C 下煅烧 2 小时，我们获得了纯度超过 99.34% 的 Sc2O3 最终产品，Sc 的总回收率高达 95%过程。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。在 20% TRPO、7 mol/L H2SO4、0.5% H2O2 和 A/O 比为 10 的条件下，获得了高达 95.5% 的较高萃取率。 99.9%，即使经过五个处理周期，萃取和汽提系统仍然表现出优异的萃取性能。通过随后将汽提后的 Sc2(C2O4)3 在 1000 ℃下煅烧 2 小时，我们获得了纯度超过 99.34% 的 Sc2O3 终产物，Sc 的总回收率高达 95%过程。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。用 H2C2O4 汽提产生了 99.9% 的高汽提率，即使经过 5 个处理周期，萃取和汽提系统仍然表现出优异的萃取性能。通过随后将汽提后的 Sc2(C2O4)3 在 1000°C 下煅烧 2 小时，我们获得了纯度超过 99.34% 的 Sc2O3 最终产品，Sc 的总回收率高达 95%过程。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。用 H2C2O4 汽提产生了 99.9% 的高汽提率，即使经过 5 个处理周期，萃取和汽提系统仍然表现出优异的萃取性能。通过随后将汽提后的 Sc2(C2O4)3 在 1000°C 下煅烧 2 小时，我们获得了纯度超过 99.34% 的 Sc2O3 最终产品，Sc 的总回收率高达 95%过程。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。34%，全过程Sc总回收率高达95%。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。34%，全过程Sc总回收率高达95%。我们的发现为从二次废物中回收钪的提取和纯化提供了新的见解。