Способ переработки эвдиалитового концентрата

 

Изобретение относится к способу переработки эвдиалитового концентрата, включающему разложение его минеральной кислотой, сушку полученного геля с последующим выщелачиванием сухой массы водой. Сущность: разложение ведут 6 8 моль/л HCI в стехиометрическом количестве с последующим выдерживанием геля в течение 10 20 мин, сушку геля проводят при 130 170°С в течение 60 90 мин, а после выщелачивания водой с переводом в раствор редкоземельных элементов оставшийся в кеке цирконий выщелачивают минеральной кислотой, при этом выщелачивание ведут при соотношении фаз Т:Ж 1 3 1 4 при комнатной температуре в течение 15 20 мин. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам переработки эвдиалитового концентрата (ЭК) и может быть использовано в технологии редких металлов: РЗЭ, Zr.

Известен способ переработки ЭК, включающий его обработку 20-30%-ной HCL в количестве 400-500% от стехиометрии. При этом в раствор переходит до 65% циркония [1] Недостатком этого способа является то, что он не предусматривает извлечения РЗЭ.

Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки ЭК, включающий его обработку 30-50%-ный H₂SO₄, сушку образующегося влажного геля при 170-200^оС и выщелачивание сухой массы водой. При этом в раствор переходит до 88% циркония, РЗЭ остаются в шлаке более чем на 75% [2] Недостатком этого способа является то, что он не предусматривает извлечения РЗЭ, недостаточно высокая селективность процесса: вместе с цирконием в раствор переходят и РЗЭ, неопределенность времени сушки: окончание сушки определялось по изменению цвета геля и контролировалось по весу.

Цель изобретения повышение селективности выделения РЗЭ, степени извлечения РЗЭ, снижение энергозатрат.

Цель достигается тем, что ЭК обрабатывают стехиометрическим количеством 6-8 моль/л HCl в течение 10-20 мин, гель сушат при 130-170^оС в течение 1,0-1,5 ч и выщелачивают водой или оборотной промывной водой в течение 15-20 мин при комнатной температуре, при этом в фильтрат переходят хлориды марганца, кальция, натрия, алюминия, калия и РЗЭ. Нерастворимый остаток промывают свежей водой. Промытый остаток направляют на дальнейшую переработку с целью извлечения циркония.

Отличительная особенность изобретения состоит в том, что обработку ЭК ведут 6-8 моль/л HCl при ее расходе 100% от стехиометрически необходимого для взаимодействия с кислоторастворимыми компонентами, а сушку влажного геля при 130-170^оС. В этих условиях происходит перевод кремниевой кислоты в хорошо фильтруемую форму. Соляная кислота может быть регенерирована путем охлаждения паро-газовой фазы.

П р и м е р 1. 100 г ЭК, содержащего 1,26% РЗЭ и 5,76% Zr, обрабатывают 215 мл 6 моль/л HCl (100% от стехиометрически необходимого) в течение 20 мин. Полученную гелеобразную массу сушат при 150^оС в течение 90 мин. Сухой продукт выщелачивают 400 мл воды при 20^оС в течение 15 мин. Кек промывают водой в аналогичном режиме. Суммарное извлечение в раствор: РЗЭ 94,1% Zr не обнаружен.

П р и м е р 2. 100 г ЭК обрабатывают 162 мл 8 моль/л НСl (100% от стехиометрически необходимого) в течение 10 мин. Полученную гелеобразную массу сушат при 170^оС в течение 60 мин. Сухой продукт выщелачивают 400 мл воды при 20^оС в течение 15 мин. Кек промывают водой в аналогичном режиме. Суммарное извлечение в раствор: РЗЭ 97,6% Zr 0,02% Таким образом применение предлагаемого способа позволяет повысить селективность процесса (содержание циркония в растворе РЗЭ не превышает 0,02%) при степени извлечения РЗЭ до 94-98% снизить длительность процессов сушки и выщелачивания, а также уменьшить температуру сушки. Оставшийся в кеке цирконий может быть извлечен любым из известных методов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЭВДИАЛИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА, включающий разложение его минеральной кислотой, сушку полученного геля с последующим вышелачиванием сухой массы водой, отличающийся тем, что разложение ведут 6 8 моль/л HCl в стехиометрическом количестве с последующим выдерживанием геля в течение 10 20 мин, сушку геля проводят при 130 170^oС в течение 60-90 мин. а после выщелачивания водой с переводом в раствор редкоземельных элементов оставшийся в кеке цирконий выщелачивают минеральной кислотой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание ведут при соотношении фаз Т Ж 1:3 1:4 при комнатной температуре в течение 15-20 мин.