Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из продуктивных растворов, образующихся при переработке урановых руд, при их добыче методом подземного выщелачивания. Получение концентрата скандия из скандийсодержащего раствора проводят сорбцией скандия из скандийсодержащего раствора на фосфорсодержащем ионите, промывкой насыщенного фосфорсодержащего ионита, десорбцией скандия из насыщенного фосфорсодержащего ионита раствором карбоната натрия с получением десорбированного фосфорсодержащего ионита, который направляют на повторную сорбцию скандия и раствора десорбции, из которого термогидролизом получают концентрат скандия. Промывку проводят раствором, содержащим 5÷100 г/дм3 сульфата аммония (NH4)2SO4 и 100-200 г/дм3 углеаммонийной соли УАС. Способ позволяет получить более чистый концентрат скандия. 2 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к химии и металлургии, конкретно к технологии извлечения скандия из продуктивных растворов, образующихся при переработке урановых руд, при их добыче методом подземного выщелачивания.

Известен способ переработки скандийсодержащих растворов (см. Сорбция и отделение гидролизованных ионов скандия от некоторых сопутствующих ионов металлов. Журнал прикладной химии, 1976, т. 45, С. 1191). Известный способ заключается в следующем. Переработку скандийсодержащих растворов осуществляют сорбцией карбоксильными катионитами. Исходный раствор обрабатывают щелочным реагентом до pH 3,0-4,5 и направляют на ионообменное извлечение. После сорбции иониты в колонке промывают 0,5-2,0 н. раствором хлорида, перхлората или сульфата натрия (аммония). Десорбируют скандий 0,3-3,0 н. раствором азотной, соляной, фосфорной или азотной кислоты.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного известного способа, относится то, что согласно известному способу необходимо предварительно нейтрализовать исходные растворы до pH 3,0-4,5, что усложняет технологию, приводит к дополнительному расходу реагентов. С другой стороны, нейтрализованные растворы являются очень неустойчивыми и быстро гидролизуются, в растворе появляется осадок, который адсорбирует значительное количество скандия при наличии в исходном растворе значительных количеств титана. Это приводит к потере более 50% скандия.

Известен способ извлечения скандия из растворов переработки техногенного сырья (А.с. 1609166 СССР. Способ извлечения скандия из растворов от переработки отходов производства. Опубл. 10.05.2000, БИПМ 2000, N 13. С. 395). Известный способ заключается в сорбций скандия из растворов от переработки различных отходов производства фосфорсодержащими ионитами с последующей промывкой ионита, десорбцией скандия карбонатсодержащим раствором, осаждением из карбонатного элюата скандийсодержащих малорастворимых соединений путем введения фторида алюминия в количестве 50-100 г на 1 г скандия при 70-90°C и выдержкой образующейся суспензии в течение 1,5-3 часа.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного известного способа, относится большой расход реагентов для извлечения скандия из карбонатного элюата, неудовлетворительная избирательность извлечения скандия в осадок (что связано с соосаждением металлов примесей) и большой объем перерабатываемых растворов.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков и назначению является известный способ извлечения скандия из растворов подземного выщелачивания урана (Логвиненко, И.А. О возможности попутного извлечения скандия и редкоземельных элементов из продуктивных растворов подземного выщелачивания на Далматовском месторождении // Подземное выщелачивание урана, золота и других металлов: 2 т. Т. 1. Уран / под ред. М.И. Фазлуллина. - М.: Руда и металлы, 2005 г. - С. 199-208.) - принят за прототип.

Способ, по прототипу, включает сорбцию скандия из растворов фосфорсодержащим ионитом, промывку фосфорсодержащего ионита раствором бикарбоната аммония (NH4HCO3) 100-150 г/дм3, десорбцию скандия раствором карбоната натрия (Na2CO3) с концентрацией 150 г/дм3, с получением десорбированного ионита, который направляют на повторную сорбцию скандия и раствора десорбции, из которого термогидролизом получают концентрат скандия.

К недостаткам способа следует отнести высокую емкость фосфорсодержащего ионита по торию используемого при переработке скандийсодержащих растворов и, в связи с этим, низкую степень очистки скандия от тория, что делает дальнейший процесс получения оксида скандия малорентабельным.

В основу изобретения положена задача, по созданию высокорентабельного технологического процесса получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора, образующихся при добыче урана методом подземного выщелачивания.

При этом техническим результатом заявляемого изобретения является получение более чистого концентрата скандия.

Заявляемый технический результат достигается тем, что способ извлечения скандия, согласно изобретению, включает сорбцию скандия на фосфорсодержащем ионите, промывку насыщенного фосфорсодержащего ионита, десорбцию скандия из насыщенного фосфорсодержащего ионита раствором карбоната натрия, с получением десорбированного фосфорсодержащего ионита, который направляют на повторную сорбцию скандия и раствора десорбции, из которого термогидролизом получают концентрат скандия, отличающийся тем, что промывку проводят раствором, содержащим 20÷100 г/дм3 сульфата аммония ((NH4)2SO4) и 100-200 г/дм3 углеаммонийной соли УАС (смесь NH4HCO3 и (NH4)2CO3).

Проведение операции отмывки фосфорсодержащего ионита с использованием предлагаемой смеси реагентов, позволяет отделить скандий от тория за счет разной устойчивости комплексных карбонатов скандия и тория в присутствии сульфат ионов. Наличие сульфат ионов в промывном растворе интенсифицирует процесс вымывания тория, при этом вымывание скандия ухудшается. Таким образом, проведение операции промывки с использованием смеси реагентов (NH4)2SO4 и УАС позволяет избирательно перевести в раствор промывки торий с минимальными потерями скандия, что при последующей операции десорбции приведет к получению элюатов с меньшим содержанием тория.

Осуществление заявляемого способа подтверждается следующими примерами.

Пример 1. Навески ионитов с фосфорсодержащими группами в количестве 10 см3 каждая, помещали в пластиковые колонки диаметром 10 мм и высотой 100 мм и пропускали через них определенный объем технологического раствора подземного выщелачивания урана. После завершения пропускания технологического раствора подземного выщелачивания урана через каждую колонку пропускали свой состав промывного раствора. Растворы анализировали на скандий, торий, до и после пропускания через колонки. По разности концентраций и емкости ионитов анализировали степень отмывки.

Из данных таблицы 1 видно, проведение операции промывки с использованием смеси реагентов (NH4)2SO4 и УАС позволяет более полно перевести в раствор промывки торий с минимальными потерями скандия.

Пример 2. Навески ионитов с фосфорсодержащими группами в количестве 10 см3 каждая, помещали в пластиковые колонки диаметром 10 мм и высотой 100 мм и пропускали через них определенный объем технологического раствора подземного выщелачивания урана. После завершения пропускания технологического раствора подземного выщелачивания урана через каждую колонку пропускали промывной раствор состава (NH4)2SO4 и УАС с различной концентрацией компонентов. Растворы анализировали на скандий, торий, до и после пропускания через колонки. По разности концентраций и емкости ионитов анализировали степень отмывки.

Из данных таблицы 2 видно, что наиболее оптимальным сочетанием компонентов а промывном растворе является соотношение: (NH4)2SO4 50 г/дм3+УАС 150 г/дм3.

Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора, включающий сорбцию скандия из скандийсодержащего раствора на фосфорсодержащем ионите, промывку насыщенного фосфорсодержащего ионита, десорбцию скандия из насыщенного фосфорсодержащего ионита раствором карбоната натрия с получением десорбированного фосфорсодержащего ионита, который направляют на повторную сорбцию скандия и раствора десорбции, из которого термогидролизом получают концентрат скандия, отличающийся тем, что промывку проводят раствором, содержащим 5÷100 г/дм3 сульфата аммония (NH4)2SO4 и 100-200 г/дм3 углеаммонийной соли УАС.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных металлов (далее РЗМ) из продуктивных растворов при сернокислотном выщелачивании урановых руд.

Изобретение относится к способу получения оксида скандия из скандийсодержащих концентратов. Способ включает растворение скандийсодержащего концентрата в минеральной кислоте, очистку скандиевого раствора от примесей, отделение осадка от скандиевого раствора, его обработку щелочным агентом, отделение осадка соединений скандия от раствора.

Изобретение относится к обработке фосфатного концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), получаемого при комплексной переработке апатита, и может быть использовано в химической промышленности для получения нерадиоактивных карбонатного или гидроксидного концентратов РЗЭ.
Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для получения концентратов редких и редкоземельных элементов из монацита.

Изобретение относится к комплексной переработке фосфогипса. Технология может быть использована при производстве концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), а также гипсовых строительных материалов.

Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных элементов из отходов производства минеральных удобрений - фосфогипса. Способ включает выщелачивание и сорбцию редкоземельных элементов из раствора с использованием сорбента с последующей десорбцией редкоземельных элементов раствором сульфата аммония.
Изобретение относится к технологии неорганических веществ, а именно к гидрометаллургии скандия. Способ разделения скандия и сопутствующих металлов заключается в обработке скандийсодержащего раствора серной кислотой в присутствии соли, содержащей ионы аммония, при нагревании с последующими фильтрацией полученного осадка, его промывкой этиловым спиртом и сушкой.

Изобретение относится к переработке золошлаковых отходов ТЭЦ с целью извлечения из них редкоземельных металлов и скандия и последующем использовании их в производстве строительных материалов.

Изобретение относится к извлечению редкоземельных металлов из сырьевых материалов, содержащих эти элементы. Селективное извлечение осуществляют из насыщенных маточных растворов в виде оксалатов РЗЭ.

Изобретение относится к составу и способу получения твердого экстрагента для извлечения скандия из сернокислых растворов. Предлагается твердый экстрагент (ТВЭКС) для извлечения скандия из скандийсодержащих растворов, содержащий стиролдивинилбензольную матрицу с ди-(2-этилгексил)фосфорной кислотой.

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из продуктивных растворов, образующихся при переработке урановых руд, при их добыче методом подземного выщелачивания. Получение концентрата скандия из скандийсодержащего раствора проводят сорбцией скандия из скандийсодержащего раствора на фосфорсодержащем ионите, промывкой насыщенного фосфорсодержащего ионита, десорбцией скандия из насыщенного фосфорсодержащего ионита раствором карбоната натрия с получением десорбированного фосфорсодержащего ионита, который направляют на повторную сорбцию скандия и раствора десорбции, из которого термогидролизом получают концентрат скандия. Промывку проводят раствором, содержащим 5÷100 гдм3 сульфата аммония 2SO4 и 100-200 гдм3 углеаммонийной соли УАС. Способ позволяет получить более чистый концентрат скандия. 2 табл., 2 пр.

Наверх