Thermodynamic Analysis of Coprecipitation Process Zr(IV)-Sc(III). 

Coprecipitation process is a heterogeneous process so the composition of the solid 
phase in the Zr(IV) – Ме(III) – ОН

-

 system  is significantly dependent upon medium 

pH and upon chemical properties of coprecipitating cations. 

Formation of complex hydroxides such as Zr

x

Me

y

(OH)

z

 and their precipitation as 

a solid phase is the most important stage in the process of coprecipitation. 

It is commonly thought [6] that adding alkali solution to salts mixture is bound to 

cause a stepwise hydroxide precipitation i.e. first metal with lower precipitation pH is 
precipitated and then that with higher one.  

To analyze the processes occurring in the process of scandium and zirconium 

hydroxide coprecipitation, Fig. 1 shows relation between logarithmic solubility of 
zirconium hydroxides and scandium and pH value. 

 

Figure 1. Relation between zirconium hydroxides (1) and scandium (2)  

and pH value. Dots show experimental data of scandium content  

in the solution above the precipitate 

 
It was established (Fig. 1) that zirconium precipitates at pH levels ranging from 

0.4 to 4.4 and scandium precipitation occurs at pH levels ranging from 4.5 to 6. 

To determine the pH value of the beginning and ending of scandium hydroxide 

precipitation in the presence of zirconium we performed a series of precipitation 
experiments at various pH values. 

Compositional analysis of obtained precipitates and measurement of the metals 

residual concentration in the solution showed that precipitation of scandium begins at 

pH value as low as  1 i.e. as soon as zirconium hydroxide solid phase appears in the 
solution.  

It can thereby be concluded that precipitation pH range for scandium is the same 

as that for zirconium. This fact is well accounted for possibility of scandium and 

pH

0

2

4

6

8

10

lgS

-8

-6

-4

-2

0

1

2

pH0

Zr

pHk

Zr

pH0

Sc

- 1402 -