Способ разложения шеелитовых концентратов

 

Использование касается способа двухстадийного кислотного разложения вольфрамовых концентратов , в частности шеелита Сущность исходный шеелит на первой стадии измельченный до крупности Ј 74 мкм, разлагают кислотой (преимущественно азотной) при расходе ее 300 - 400% от стехиометрии на взаимодействие с WO при Т Ж 1 /4 - 6/ и температуре 90 - 100°С в течение 2 - 3 ч - времени необходимом для превращения шеелита в вольфрамовую кислоту не ниже чем на 70 - 80% Отделяют твердую фазу от жидкой с получением кека, содержащего вольфрамовую кислоту с неразложившимся концентратом и кислого маточного раствора Кек нагревают до 200 - 500°С и выдерживают при указанной температуре в течение 0,5-1 ч до полного обезвоживания вольфрамовой кислоты Образующийся шердый продукт вновь разлагают киепым маточным раствором при тех же растворах, что и исходной кислотой Режим обжига позволяет достичь 95 - 98% ной степени перевода вольфрама в вольфрамовую кислоту из концешраюв, предварительно очищенных от мышьяка и фосфора 1 тэбл

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5047224/02 (22) 09.04.92 (46) 30.11.93 Бюл. ¹ 43-44 (71) Московский институт стали и сплавов (72) Медведев АС.; Коршунов Б.Г; Жусупова P.Ñ. (73) Московский институт стали и сплавов (54) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ШЕЕЛИТОВЫХ

КОНЦЕНТРАТОВ (57) Использование: касается способа двухстадийного кислотного разложейия вольфрамовых концентратов, в частности шеелита Сущность: исходный шеелит на первой стадии, измельченный до крупности 74 мкм, разлагают кислотой (преиму— щественно азотной) при расходе ее 300 — 40096 от стехиометрии на взаимодействие с WO при Т: Ж = ,з.

1: /4 — 6/ и температуре 90 — 100 С в течение 2 (19) ШЗ (И) 2003717С1 — 3 ч — времени, необходимом для превращения шеепита в вольфрамовую кислоту не ниже, чем на

70 — 80%. Отделяют твердую фазу от жидкой с получением кека, содержащего вольфрамовую кислоту с неразложившимся концентратом, и киспого маточного раствора. Кек нагревают до 200—

500 С и выдерживают при указанной температуре в течение 05 — 1 ч до полного обезвоживания вольфрамовой кислоты. Образующийся твердый продукт вновь разлагают кислым маточным раствором при тех же растворах гто и исходной кисло1ой

Режим обжига позволяет достичь 95 - 98% -ной степени перевода вольфрама в вольфрамовую кислоту из концентратов, предварительно очищенных от мышьяка и фосфора. 1 табл.

2003717

10

40

45 го маточного раствора и кека. Степень тельно ниже.

Изобретение относится к области металлур ии тугопланких редких металлов, в частности к гидрометаллургическому разложению вольфрамового сырья.

Известен способ разложения богатых шеелкьтоных концентратов соляной кислотой (1,2). Недостатками его являются высокий расход кислоты (до 600, от стехиометрии) и большая длительность процесса (до 12 ч) даже при осуществлении

его в герметичных реакторах при 100-110 С.

Кроме того, н процессе переработки шеелитовых концвьтратон по этому способу образуются растворы солей хлоридон, эколо ически вредные, а сам процесс разло>кения необходимо осуществлять 0 реакторах с кислотостойкой футеронкой.

Наиболее близкое техническое решение к заявляемому состоит r разложении шеелита азотной кислоты (3). При этом образуются азотнокислые стоки, из которых можно получать азотчые удобрения. АзотHUYècëûll способ проще B аппаратурном оформлении по сравнению с солянокислым, llo обладает теми же недостатками: расход кислоты достигает 600% от стехиометрии на взаимодействие с ЯОз, длительность разложения 4-6 ч. Кроме того, степень разложения н этом случае не превышает 98 .

Целью изобретения является разработка диухстадийного кислотного разложения шеелитовых КО)гцентратон, Сущность TBx" ническаго решения состоит и том. что на первой стадии измельченный до крупности - /4 мкм концентрат разлагают кислОтОЙ (преимущественно азотной) при расходе ее

300-400% от стехиометрии на взаимодействии с Й Оз при Т;Ж =- 1:(4-6) и температуре

90-100 С н течение 2-3 ч — времени, необходимом для превращения шеелита в вольфрамовукь кислоту не ниже, чем на 70-80%.

Затем отделяют твердую фазу от жидкой с получением кека. содержащего вольфрамовую кислоту с нераэложившимся концентратом, и кислого маточного раствора, Кек нагревают до 200-500 С и выдерживают при указанной температуре н течение 0,5-1 ч до полного обезвоживания вольфрамовой кислоты. Образующийся твердый продукт

F3H0Bb рьазлага10т кислым маточным раствО

pof4 при тех же рВсТВор3х. что и исхОднОЙ кислотой.

Пример 1, Шеелитовый концентрат, содержащий 52,0;! В/Оз, обрабатывали на холоде слабым раствором кислоты с целью

Очистки От фосфора и мышьяка. 20 Г полученного продукта разлагали 17,570-ной азотной кислотой при Т;Ж = 1;6 и температуре 90 С н тсчение 4 ч с получением кислоразложения концентрата определяли по содержанию вольфрама в твердой фазе, оставшейся после аммиачного выщелачивания кека, которое вели 25 -ным водным раствором аммиака при 85 С в течение 2 ч. Степень разложения составила 85 .

Пример 2, Тот же концентрат разлагали азотной кислотой по варианту, описанному в примере 1, в течение 2 ч. Полученный после кислотного разложения кек загружали в муфельную печь и выдерживали в ней при 250 С в течение 1 ч. При этом происходило полное обезвоживание кека с превращением вольфрамовой кислоты, обволакивающей частицы непрореагированного концентрата, в вольфрамовый ангидрид, Полученный продукт повторно обрабатывали кислым маточным раствором от первого разложения концентрата при 90 С в течение 2 ч, после чего пульпу фильтровали, а кек подвергали аммиачному выщелачиванию так же, как в примере 1, Степень разложения концентрата составила 98,5 .

При увеличении длительности разложения на первой стадии до 4 ч степень разложения достигала 99,2%.

Пример 3 (прототип). Концентрат, подготовленный так, как описано в примере

1, разлагали концентрированной (64%-ной) азотной кислотой при ТгЖ = 1:4 при 90 С в течение 6 ч, после чего кек ныщелачинали аммиаком, Степень разложения составила

98%, Таким образом, из данных примера 2, осуществленного по предлагаемому способу, следует, что он позволяет значительно сократить расход кислоты по сравнению с прототипом и обеспечить повышение степени разложения шеелита.

Нагрев кека от кислотного разложения шеелита при температуре ниже 200 С ведет к резкому увеличению длительности обезвоживания, что экономически не оправдано, а увеличение температуры сверх 700 С ведет к образованию вольфрамового ангидрида, плохо выщелачиваемого аммиака, и к потерям вольфрама с отвальными кеками. Это подтверждают данные таблицы.

Для более полного извлечения вольфрама в вольфрамовую кислоту и снижения потерь его с маточными растворами в конце разложения в пульпу целесообразно добавлять в качестве коагулянта вольфрамовой кислоты водный раствор аммиака (до рН = 2). Если разложение вести при большом избытке кислоты, как по прототипу, расход аммиака на зту операцию будет велик. По предлагаемому способу он значи2003717 счет изменения структуры внутридиффузиОННОГО СЛОЯ. (56) Sebin R. — Mines et Metallurgic, 1966,,¹ 3608, р. 289-291.

5 Зеликман A.Í., Никитина Л.С. Вольфрам, М.; Металлургия, 1978. с. 272.

Юркевич Ю.Н., Свиридовская Г.М.

Цветные металлы, 1964. № 8, с, 71-75.

Повышение степени кислотного разложения и сокращение расхода реагентов и ри переработке шеелитоеых концентратов по предлагаемому двухстадийному способу обеспечивается за счет того, что обезвоживание промежуточного кека приводит к улучшению доступа реагента к границе реакции за

Степень разложения 17,5 %-ной НИОз.%

Температура и длительность обработки промежуточного кека

Искуственный шеелит;

Т:Ж=1:12, Т=98 С, длительность I u Il стадий разложения п02ч

Концентрат с содержанием

67,8 % ЧЧОз: Т:Ж=-1:4, длительность! и!! стадий разложения ПО 2 ч

Одностадийное разложение в теч. 4 ч при тех же режимах

80,1

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ШЕЕЛИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий обработку кислотой, фильтрацию пульпы с получением кека и кислого маточного раствора, аммиачное выщелачивание вольфрамовой кислоты из кека .и повторную фильтрацию пульпы с получением отвального кека и вольфраматного раствора, отличающийся тем, что после фильтрации перед аммиачным выщелачиванием кек обезвоживают путем нагрева при температуре не выше 700 С и повторно обрабатывают кислым маточным раствором.

Составитель А. Медведев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор С. Кулакова

Подписное

Заказ 3310

Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

100 С,2ч

250 С,2ч

500 С,0,5ч

750 С, 0,5 ч

87,5

98,3

99.3

86.5

94,8

952

98.7

79,4