Способ разложения шеелитовых концентратов

(51) ерации знакам ИЗОБРЕТЕНИЯ И И ПАТЕНТ(71) Московский институт стали и сплавов(72) Медведев АС.; Коршунов Б.Г; Жусупова Р.С. (73) Московский институт стали и сплавов(84) 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 - 400% от стехиометрии на взаимодействие с ЮО при Т . Ж =з1: /4 - 6/ и температуре 90 - 100 С в течение 2 Комитет Российской Фпо патентам и товарн- 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 кислого 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, что и исходной кисло 1 ой Режим обжига позволяет достичь 95 - 98% -ной степени перевода вольфрама в вольфрамовую кислоту из концентратов, предварительно очищенных от мышьяка и фосфора. 1 табл.5 10 20 30 35 40 Изобретение относится к области металлурии тугоплавких редких металлов, в частности к гидрометаллургическому разложению вольфрамового сырья,Известен способ разложения богатых шеелитовых концентратов соляной кислотой 1,2). Недостатками его являются высокий расход кислоты ьдо 600% от стехиометрии) и большая длительность процесса до 12 ч) даже при осуществлении его в герметичных реакторах при 100-110 С, Кроме того, в процессе переработки шеелитовых концвьтратов по этому способу Образуются растворы солей хлоридов, эколо ически вредные, а сам процесс разлокения необходимо осуществлять в реакторах с кислотостойкой футеровкой.Наиболее близкое техническое решение к заявляемому состоит в разложении шеелита азотгьой кислотьь (3), При этом образуются азотнокислые стоки, из которых можно получать азотчые удобрения. Азотнокислый Способ проще в аппаратурном оформлении по сравнениьо с солянокислым, по обладает теми же недостатками: расход кислоть 1 достигает 600% от стехиометрии на взаимодействие с ЯОз, длительность разложения 4-6 ч. Кроме того, степень разложения в этом случае не превышает 98%.Целью изобретения является разработка двухстадийного кислотного разложения шеелитовых концентратов, Сущность тех" ническаго решения состоит в том, что на первой стадии измельченный до крупности 74 мкм концентрат разлагают кислотой йьреимущественно азотной) при расходе ее 300-400% от стехиометрии на взаимодействии с ЯОз гьри Т;Ж =- 1:(4-6) и температуре 90-100 С в 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 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 твердый продукт вновь гьазлага 10 т кислым маточным раствором при тех же растворах. Что и исходной кислотой.П р и м е р 1, Шеелитовый концентрат, содержащий 52,0% ВОз, обрабатььвали на холоде слабым раствором кислотьь с целью Очистки От фосфора и мышьяка, 20 Г полученного продукта разлагали 17,5%-ной азотной кислотой при Т;М( = 1;6 и температуре 90 С в тсчение 4 ч с получением кислого маточного раствора и кека. Степень разложения 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%,П р и м е р 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% П р и м е р 3 (прототип). Концентрат, подготовленный так, как описано в примере 1, разлагали концентрированной (64%-ной) азотной кислотой при Т:Ж = 1:4 при 90 С в течение 6 ч, после чего кек выщелачивали 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 значительно ниже,2003717 счет изменения структуры внутридиффузиОННОГО СЛОЯ.56) 5 еЫл В. - Мпез е 1 Ме 1 аогра, 1966,,М 3608, р. 289-291.5 Зеликман А.Н., Никитина Л.С. Вольфрам, М.; Металлургия, 1978. с. 272.Юркевич Ю.Н., Свиридовская Г.М.Цветные металлы, 1964. М 8, с, 71-75. Повышение степени кислотного разложения и сокращение расхода реагентов при 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 кекаИскуственный шеелит;Т;Ж=1:12, Т=98 С, длительность и И стадий разложения по 2 ч Концентрат с содержанием67,8 % ЧЧОз: Т;Ж=-1:4, длительностьь истадий разложения ПО 2 ч Одностадийное разложениев теч. 4 ч при тех же режимах 80,1 Формула изобретенияСПОСОБ 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. МедведевТехред М,Моргентал Корректор Н Король Редактор С. Кулакова Подписное Заказ 3310 Тираж НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 100 ОС, 2 ч 250 С,2 ч 500 С,05 ч 750 С,0,5 ч 87,5 98,3 99.3 86.5 94,8 95,2 98.7 79,4