赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中排出的固体粉状废弃物,具有强碱性。我国每年产生的赤泥高达数千万吨,利用率却很低,致使赤泥大量堆积,对环境造成严重破坏。钪是典型的稀散亲石元素,在地壳中的储备含量稀少,广泛分布于钛铁矿、锆铁矿、铝土矿、稀土矿等中,其中铝土矿Sc₂O₃含量为40~150μg·g^-1,于赤泥中富集98%以上,含量可达0.02%,因此赤泥是工业上提钪的好原料。钪具有很大的经济价值,主要用于钪钠灯、固体氧化物燃料电池、激光器和铝合金掺杂,还可用于航空航天工业和运动器材制造。因此,从赤泥中提炼钪具有一定的开发意义和经济价值。本论文以拜尔法赤泥为研究对象,借助XRD、ICP等仪器分析方法对拜尔法赤泥的物相组成及含钪量进行研究。研究表明,拜尔法赤泥主要物相组成为赤铁矿Fe₂O₃,石英Si O₂及含水铝硅酸钠(Na₂O)_1.31Al₂O₃(Si O₂)_2.01(H₂O)_1.65,赤泥中钪的含量为46.6 mg/kg。通过单因素实验和正交实验对盐酸浸出赤泥中钪的工艺条件进行研究,确定了影响因素的主次顺序,得出盐酸浸出赤泥中钪的最佳浸取条件为盐酸浓度10 mol/L,浸出温度50℃,液固比6:1,浸出时间1 h。在最佳条件下酸浸赤泥三次后,钪浸出率达到75.2%。采用P204+煤油的萃取体系从盐酸浸出液中萃取钪,对钪、铁、铝的分配比、分离系数、萃取率进行研究,确定钪的最佳萃取条件。在萃取剂中添加TBP可以有效改善反萃时的乳化现象,加速分层,最终确定钪的最佳萃取条件为3%P204+1%TBP+煤油,相比O/A=12.5:25,萃取15 min,此时钪的萃取率达到99%以上,且钪与浸出液中的大部分铝铁分离,铝几乎没有被萃取,小部分铁发生共萃。采用酸洗的方法除去萃取相中的铁、铝、钛杂质离子,6 mol/L HCl洗涤萃取相去除铝铁离子,洗涤相比O/A=3:1。4 mol/L H₂SO₄+0.5 mol/L H₂O₂洗涤萃取相去除Fe²⁺、Ti⁴⁺杂质,洗涤相比O/A=1:1。采用2.5 mol/L Na OH对萃取相中的钪进行反萃,相比O/A=1:1,50℃下搅拌反萃15 min,钪反萃率为92.3%。用二次水洗涤氢氧化钪沉淀富集物,除去可溶性杂质离子。制备得到的草酸钪产物用二次水洗涤除杂,经XRD测试可以定性判断所制得产物中含有六水合草酸钪。采用ICP方法可以定量测定产物中钪含量,结果为1.26%,即12.6 g/kg,与原烘干赤泥中钪含量46.6 mg/kg相比,富集了270倍,钪的总回收率为43%。