Способ получения вольфрамата кальция

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии редких металлов при переработке вольфрамитовых концентратов. Вольфрамат кальция, полученный по предлагаемому способу, может быть применен для обработки стали вместо ферровольфрама или для получения вольфрамовой кислоты. Способ получения вольфрамата кальция включает обработку раствора вольфрамата калия раствором нитрата кальция, при этом молярное отношение вольфрамата калия к нитрату кальция - в пределах 1,0-1,1. При реализации предлагаемого способа не образуется отходов, так как полученный в результате раствор нитратов калия и кальция пригоден для использования в качестве комплексного минерального удобрения. Изобретение позволяет повысить извлечение вольфрама из раствора до 98,4% и получить более чистый вольфрамат кальция. 1 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано при переработке вольфрамитовых концентратов.

В промышленной практике вольфрамат кальция как товарный продукт не производят. Известно, что при переработке вольфрамитового концентрата спеканием с содой образуется спек, из которого при выщелачивании в раствор переводят вольфрамат натрия. В последующем этот раствор обрабатывают раствором хлористого кальция с выделением в осадок вольфрамата кальция по реакции

Вольфрамат кальция используется для получения вольфрамовой кислоты

Раствор вольфрамата натрия предварительно очищают от кремния, фосфора, мышьяка и молибдена [А.Н.Зеликман, Г.А.Меерсон. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1978, с.52].

Однако в растворе остается сульфат натрия. При обработке его раствором хлористого кальция попутно идет реакция

Образующийся сульфат кальция загрязняет вольфрамат кальция, а затем и вольфрамовую кислоту.

Чтобы снизить содержание серы в вольфрамате кальция, предлагается промывать его водой, исходя из того, что в 1 литре воды при 20°С растворяется 2 г CaSO4. Очевидно, что при отмывке часть вольфрама перейдет в раствор вместе с сульфатом кальция. Чтобы снизить потери вольфрама, необходимо дополнительно извлекать его из промывной воды.

Основной недостаток применения хлористого кальция - образование растворов хлористого натрия, которые создают трудности по их утилизации и загрязняют окружающую среду.

Известно, что при переработке вольфрамата натрия применяют вместо хлористого кальция раствор нитрата кальция, а при получении вольфрамовой кислоты используют азотную кислоту взамен соляной кислоты. Это позволяет исключить выброс хлоридов натрия и кальция, а азотнокислые растворы перерабатывать на минеральные удобрения (А.Н.Зеликман, Металлургия тугоплавких редких металлов. М.: Металлургия, 1986, с.63).

Указанный способ с применением Са(NO3)2 является прототипом предлагаемого. Недостаток способа по прототипу состоит в том, что при обработке растворов вольфрамата натрия нитратом кальция кроме вольфрамата кальция в осадке образуется также попутно гипс по реакции

Вновь остается необходимость очистки вольфрамата кальция от серы и создания дополнительного передела по извлечению вольфрама из промывной воды.

Задачей предлагаемого изобретения является создание более эффективного способа получения вольфрамата кальция с содержанием серы менее 0,01% без его отмывки.

Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение извлечения вольфрама из раствора и получение более чистого целевого продукта (применение раствора вольфрамата калия для обработки раствора нитрата кальция вместо вольфрамата натрия).

Технический результат достигается тем, что в способе получения вольфрамата кальция, включающем использование растворов нитрата кальция и вольфрамата щелочного металла, согласно изобретению для синтеза целевого продукта в качестве вольфрамата щелочного металла используют раствор вольфрамата калия.

При этом молярное отношение K2WO4:Са(NO3)2 составляет в пределах 1,0-1,1

Способ реализуется следующим способом.

Раствор вольфрамата калия, полученный при выщелачивании спека Новоорловского концентрата с карбонатом калия, очищают от кремния и при температурах 90-95°С, обрабатывают раствором нитрата кальция для протекания реакции

с выделением вольфрамата кальция в осадок.

В опытах варьировали молярное отношение K2WO4 к нитрату кальция в пределах 0,9-1,2. Концентрация вольфрамата калия в исходном растворе была 168 г/л и серы 1,3 г/л. Содержание нитрата кальция в растворе, используемого для смешения, составила 100 г/л.

Результаты опытов приведены в таблице. Из данных таблицы видно, что молярное отношение, равное 1,0-1,1, обеспечивает извлечение вольфрама из раствора в осадок на уровне 97,5-98,4%. При этом содержание общей серы в нем не превышает 0,006%.

Если в растворе отношение 0,9, то извлечение вольфрама в осадок составляет 96,8% и в твердой фазе присутствует 0,02% серы. При недостатке вольфрамата калия нитрат кальция реагирует с присутствующим в растворе сульфатом калия по реакции

с выделением в осадок сульфата кальция, который снижает качество вольфрамата кальция.

При отношении 1,2 переход вольфрама из раствора в осадок составляет 94% из-за недостаточного количества нитрата кальция. Остающийся в растворе вольфрам загрязняет нитратный раствор.

При отношении 1,2 переход вольфрама из раствора в осадок составляет 94% из-за недостаточного количества нитрата кальция. Остающийся в растворе вольфрам загрязняет нитратный раствор.

Дополнительными исследованиями установлено, что сульфат кальция взаимодействует с раствором вольфрамата калия по реакции

Образующийся при этом сульфат калия находится в растворе. При молярном отношении в растворе 1,0-1,1 сульфат кальция в осадке практически отсутствует. Получаемый вольфрамат кальция по своему составу близок к соединению CaWO4.

Преимущества предлагаемого способа.

1. Вольфрамат кальция содержит 0,005-0,006% серы. Такой продукт может быть использован для обработки стали в составе брикетов экзотермических ферросплавов вместо ферровольфрама или для получения вольфрамовой кислоты. Вольфрам в вольфрамате дешевле, чем в ферровольфраме.

2. Растворы нитратов содержат (г/л): 71,6 KNO3; 4,6 Са(NO3)2; 2,5 K2SO4 и 0,2 WO3. Они пригодны в качестве комплексного минерального удобрения.

3. При реализации предлагаемого способа не образуется отходов.

Таблица
Результаты эксперимента способа получения вольфрамата кальция
№ п/пМолярное отношение K2WO4:Са(NO3)2Извлечение W из раствора, %Содержание серы в CaWO4, %
10,996,80,02
21,098,20,006
31,0598,40,005
41,197,50,005
51,294,00,005

Способ получения вольфрамата кальция, включающий использование растворов нитрата кальция и вольфрамата щелочного металла, отличающийся тем, что для синтеза целевого продукта в качестве вольфрамата щелочного металла используют раствор вольфрамата калия в количестве, обеспечивающем молярное отношение вольфрамата калия к нитрату кальция в растворе в пределах 1,0-1,1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области твердофазного синтеза высокочистого поликристаллического вольфрамата свинца PbWO4 и может найти применение при выращивании монокристаллов вольфрамата свинца.
Изобретение относится к способам получения химических соединений, в частности к способам получения вольфрамата натрия при обычных температурах 15-25oС. .

Изобретение относится к технологии получения гексафторида вольфрама из металлического вольфрама и может быть использовано, например, при регенерации вольфрама из вольфрамового скрапа.

Изобретение относится к области синтеза высокочистых веществ, в частности вольфраматов свинца, используемых в качестве сцинтиляторов для высокоточной электромагнитной калориметрии частиц высоких энергий.

Изобретение относится к способу извлечения молибдена из водных растворов вольфрамата, может быть использован в цветной и черной металлургии, а также при очистке промышленных и бытовых стоков.

Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано в технологии получения твердых смазок, катализаторов в органическом синтезе, преобразователей тепловой энергии.

Изобретение относится к гидрометаллургическому получению редких металлов, в частности к процессам производства вольфрамовых и молибденовых ангидридов, включающим термическое разложение и спекание с содой с использованием отходов, содержащих неразложившиеся минералы вольфрама и молибдена с выделением двуокиси углерода.
Изобретение относится к способу получения вольфрам- и/или молибденсодержащего раствора из раствора щелочного вскрытия соответствующего сырья. .
Изобретение относится к получению порошков оксидных вольфрамовых бронз. .

Изобретение относится к области производства хлористого кальция, который находит широкое применение в химической, нефтехимической и химико-фармацевтической отраслях промышлености, в частности в производстве хладагентов, осушки газов и жидкостей, при получении хлорида бария и коагуляции латекса.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности хлорной металлургии, и может быть использовано при переработке растворов хлорида кальция, образующихся на газоочистных сооружениях при утилизации отходящих газов титано-магниевого производства.

Изобретение относится к химической технологии получения хлорида кальция в гранулированном виде. .

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при получении чистого и мелкодисперсного карбоната кальция. .

Изобретение относится к способу переработки гидроминерального сырья с получением гранулированного хлорида кальция, хлорида (карбоната, гидроксида) лития, брома и оксида магния.

Изобретение относится к способу переработки гидроминерального сырья с получением гранулированного хлорида кальция, хлорида (карбоната, гидроксида) лития, брома и оксида магния.
Изобретение относится к производству пигментов, а также к технологии изготовления бумаги с наполнителем, мелованных видов бумаги и картона. .
Изобретение относится к производству пигментов, а также к технологии приготовления бумаги с наполнителем, мелованных видов бумаги и картона. .
Изобретение относится к производству пигмента, а также к технологиям изготовления бумаги с наполнителем, мелованных видов бумаг и картона. .
Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению ультрадисперсного углекислого кальция
Наверх