Способ получения вольфрамата аммония

Изобретение относится к переработке вольфрамсодержащего сырья. Вольфрамсодержащий карбонатный раствор подвергают сгущению с помощью флоулянта ВПК-402 для удаления из раствора таких примесей, как ВО₃ ^3-, РО₄ ^3-, AsO₄ ^3- и SiO₃ ². Далее раствор подвергают первой стадии ионного обмена на анионите АВ-17-8 в сульфатной форме для удаления карбонат-иона. На второй стадии сорбируют вольфрамат-ион. Для десорбции вольфрама используют раствор, содержащий 50 г/л (NH₄)₂SO₄ и 200 г/л NH₄OH, а для сорбции карбонат-иона - раствор Na₂SO₄ с концентрацией 190 г/л. Техническим результатом является извлечение из вольфрамсодержащего карбонатного раствора отдельно вольфрама на 98% и карбоната натрия на 98%. 1 пр.

 

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, преимущественно к способу получения вольфрамата аммония из карбонатного раствора.

Известен способ [Киндяков П.С., Коршунов Б.Г., Федоров П.И., Кисляков И.П. Химия и металлургия редких и рассеянных элементов. Часть III. М.: Высшая школа. - 1976. - С.262-263], основанный на осаждении вольфрама из раствора в виде искусственного шеелита или вольфрамовой кислоты и в последствии растворении осадка гидроскидом аммония.

Недостатками данной технологии являются высокий расход кислоты для нейтрализации, образование кислых солевых стоков.

Известен способ [Зеликман А.Н., Коршунова Б.Г. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия. - 1991. - С.37-39.], включающий нейтрализацию щелоков, очистку от примесей и экстракционное концентрирование вольфрама анионообменниками класса третичных аминов.

Недостатками способа являются образование сбросных растворов и пожароопасность органических экстрагенов.

Известен [Патент РФ №2118668, опубликован 10.09.1998] способ (прототип), основанный на сорбции вольфрама на высокоосновных анионообменниках с последующим получением вольфрамата аммония десорбцией.

Недостатком способа является то, что при сорбции на высокоосновных анионообменниках карбонат-ион также подвергается сорбции.

Техническим результатом является разработка способа, позволяющего получать вольфрамат аммония.

Технический результат достигнут следующим способом. Аналогично прототипу процесс очистки от примесей кремния, фосфора, бора и мышьяка проводят с помощью катионоактивного флокулянта ВПК-402 (100 г на 1 т твердого), сорбция вольфрама на анионит АВ-17-8 в сульфатной форме, но сорбция проводится в две стадии. Установлено, что карбонат-ион вытесняет вольфрамат-ион из анионообменника, поэтому на первой стадии необходимо полностью из раствора сорбировать карбонат-ион, а на второй стадии проводить сорбцию вольфрамат-иона. Установлено, что наибольшей емкостью ионита по вольфраму обладает смола АВ-17-8 в сульфатной форме. Удаление СО₃ ^2- из ионита необходимо проводить раствором сульфата натрия с концентрацией 190 г/л, а десорбцию WO₄ ^2- раствором, содержащим 50 г/л сульфата аммония и 200 г/л гидроксида аммония. Протекающие реакции:

[R₄N]₂SO_4орг+Nа₂WO_4вод→[R₄N]₂WO_4орг+Na₂SO_4вод

[R₄N]₂WO_4орг+(NH₄)₂SO₄→(NH₄)WO₄+[R₄N]₂SO_4орг

[R₄N]₂SO_4орг+Nа₂СО_3вод→[R₄N]₂CO_3орг+Na₂SO_4вод

[R₄N]₂СО_3орг+Na₂SO₄→Nа₂СО₃+[R₄N]₂SO_4орг

Пример

Пробу 50 мл, полученную автоклавным выщелачиванием промышленных отвалов оловянного производства, с содержанием Na₂CO₃ (220 г/л), Na₂WO₄ (3,51 г/л), Na₂SiO₃ (15 г/л), S и FeS₂ (12 г/л) и таких примесей, как ВО₃ ^3-, РO₄ ^3- и AsO₄ ^3-, сумма которых не превышает 0,05 г/л, подвергают сгущению с помощью 2 г флокулянта ВПК-402. Отфильтрованный раствор смешивают с 5 см³ анионита АВ-17-8 в сульфатной форме и в течение 60 мин подвергают перемешиванию. Далее раствор подвергают второй стадии ионного обмена с 5 см³ анионита АВ-17-8 в сульфатной форме и также в течение 60 мин перемешивают смесь. Вторую порцию анионита, насыщенную вольфрамом, подвергают десорбции с помощью 50 мл раствора, содержащего 50 г/л (NH₄)₂SO₄ и 200 г/л NH₄OH. Для извлечения карбонат-иона из смолы с первой стадии анионит промывают 50 мл раствора Na₂SO₄ с концентрацией 190 г/л. Степень извлечения вольфрама из исходного раствора 98%. Степень извлечения карбонат-иона 98%.

Достигаемым техническим результатом является способ получения вольфрамата аммония из карбонатных растворов с помощью сорбции вольфрама на высокоосновном анионите АВ-17-8, позволяющий выделить вольфрам из сырья на 98%.

Способ получения вольфрамата аммония, включающий осаждение примесей из карбонатного раствора с помощью катионоактивного флокулянта ВПК-402 и сорбцию вольфрама на анионит АВ-17-8 в сульфатной форме, отличающийся тем, что сорбцию проводят в две стадии, сначала сорбируют из раствора карбонат-ион СО₃ ^2-, а затем проводят сорбцию вольфрамат-иона WO₄ ^2- с последующей десорбцией СО₃ ^2- из анионита раствором сульфата натрия с концентрацией 190 г/л и десорбцию WO₄ ^2- раствором, содержащим 50 г/л сульфата аммония и 200 г/л гидроксида аммония.