Способ извлечения хрома из хромитовой руды

СОВХОЗ СОВРТскихСоциалксгицескихРеспублик ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПА 7 ЕН 7 У пц 793409(З 1) 659390 (ЗЗ) США Опубликовано 30,12,80, БюллЕтень48 ло делам нэобретеннй н открытнйДата опубликования описания 31.12.80(72) Авторы ИностранцыизобрЕтенияДжон Кларк Стаутер,: и Ричард Тае-Сунг Юм(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА ИЗ ХРОМИТОВОЙРУДЫ Изобретение относится к способу извлеченияхрома из руд,Известны способы извлечения хрома из руд,состояшие в спечении хромига с карбонатомнатрия с последующим выщелачиванием, подкислением, кристаллизацией бихромата натрияи восстановлением до металлического хрома 11Прототипом изобретения является способизвлечения хрома путем разложения руды серной кислотой при нагревании и выщелачиванияводой с переводом хрома в раствор 21.Недостатком известного способа является.недостаточная эффективность процесса, низкоеизвлечение хрома.Целью изобретения является повышение эф.фективности процесса и возможность одновре.менного извлечения марганца,Эта цель достигается тем, что разложениеосущестьляют с введением маргащевого сырья,содержащего двуокись марганца, при температуре 200 - 500 С и поддержании отношенияхромитовой руды к марганцевому сырью исерной кислоте от 1:1:1 до 1:2:10, а растворпосле выщелачивания обрабатывают органи. чсским растворителем или ионообменной смо.лой для извлечения хрома, а из водной фазыизвлекают марганец; а также тем, что в качестве органического растворителя используютамины, а в качестве ионообменной смолы используют апюнообменную смолу. Сущность способа иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1. 10 г хромитовой руды, со О держащей 14,4% хрома и 8% железа, вместес 10 г морских конкреций, содержащих 4,1%железа, 1,2% никеля, 0,9% меди, О,:Ю кобальта, 23,2% марганца (17,9% марганца в ви.де двуокиси марганца) и 2,32% воды иэмельче 15 но до размера 65 меш и объединено, Послеэтого добавляют 30 см серной кислоты (кон.центрированной) и смесь подвергают нагреву при 400 С в течение примернЬ 10 мин.Затем смесь охлаждают до 60 С и выще лачивают 250 г воды при перемещиваниив течение 3 ч и температуре 60 С. Растворзатем отфильтровывают и добавляют 8 г,смеси хромитовой руды и морских конкрьций для окисления оставшихся трехвалентных3 793409 ионов хрома. Полученную смесь помещают в сепаратщонную воронку и добавляют 250 см органического, содержащего 5 об.% раствора тикаприлового третичного амина, 5 об.% три.бутилфосфата (который добавляют как деэмульгатор) и 90 об.% керосина. Смесь пере 5 мешивают в течение 1 мин и разделцот. Водную фазу отделяют от органической, содержащей ионы экстрагированного хрома, и орга.ническую фазу затем промывают водой для удаления захваченных марганца и железа.Водную фазу еще раэ подвергают отделению от органического слоя и затем последний обФрабатывают 250 см 10%.ного раствбпа гид. роокиси аммония. Анализом определено, что в процессе экстракции извлечено 93,1% хрома от содержащегося в руде.П р и м е р 2. Иллюстрация необходимости присутствия марганецсодержащего сое динения, в котором марганец находится в валентном состоянии +4 и присутствует в весовом отношении примерно от 1:1 до 1:2 к весу хромитовой руды. Смесь хромитовой руды и морских конкреций обра ботана, как в примере 1, Результаты этих опытов приведены в таблице."4 ф И ,л т ,.. ъ 4 4 ,Таким образом, дно, чтокогда коли.чество мз 1 ганца, ттрисутствуюшее в морскихконкрециях в четырехвалентном состоянии,мсньше весового отношения 1:1 (опыты 1 - 7)экстракция хрома отпосительно неветтикз, т.е.процент экстракции хрома находится в пре.делах от 4,2% до 55,5%. В противоп 6 ложность этому, когда количество марганцасосгзвляет от 1:1 до 2:1 в весовом отношении к хрому (опыты 8 - 13), экстракцияхрома является относительно высокой 81,9 -100П р и м е р 3. Для иллюстрации использования другого мзрганецсодержащего соединения 5 г хромитовой руды и 3 г двуокисимарганца смешано и оазмолото до 65 - 100 меш(0,208-,-0,147 мм), Образец разтиептан с добавлением 15 см концентрированной сер.ной еттслотьт в 300-граммовом химическомстакане н нзгрет в ткгельноц печи при 400 Св течет 1 ие примерно 15 мин, После тото,кзк вода испарится, а избыток серной кис.;кгы испарится в виде дымления, стакан из.втекаОт цз печи тс охтаждзтот нз воздухе,кзк и в примере 1, смесь подвергатот выщелачивзцню 250 см воды и перемецтиваютв магнитной мешалке в течение примерно3 ч при 60 С. Затем проводят фильтрование и фильтрат обрабатывают добавочнымколичеством смеси хромитовой руды и окиси марганца, После перемешивания и разделения смеси раствор обрабатывают органическимрастворителем, состоящим из смесиДженералмилз злзмина 336, трибутилфосфзтз и керосина, После перемешивания и отстаивания отделяют водный слой от органической фазы.Последнюю промывают в воде для удалениязахваченных марганца и железа, После этогоконы хрома, присутствуннцие в органическойфазе, отделлют обработкой органической фазы10%-ным раствором гидроокиси аммоттття, Анализ показывает, что этим способом извлечено92% хрома.При повторении вьтшепртгведенного примерас 5 г двуокиси марганца вместо марганцевойруды и 20 см концентрированной серной кислоты с нагревом при 300 в течение 10 минизвлечено 94% хрома.П р и м е р 4. Для иллюстрации необходимости рабочих температур в пределах 200 -500 С выполнены сттедутощие опыты, В одном опыте 10 г хромитовой руды смешанос 0,5 г марганцевокислого калия и обработано серной кислотой различных концентраций. Смесь выщелачена 30%-ным растворомсерной кислоты прк 105 С в течение 3 ч. После этого смесь обрабатывают так, как описаВНИИПИ Заказ 9 о 39/69 Филиал ППП Патент", г. Ужго но выцте, в предьтдутттил примерах. Апа.п 1 зпоказывает, что экстрагируется только 6 хроФма,Второй оттыт с использованием марганцевокислого калия проведен путем обработкисмеси из 10 г хромитовой руды и 0,5 гмарганцевоккслого калия 5%с-ньтм раство.ром серной кислоты при 112 С в течение 3 ч.Анализ показывает, что извлечено 11,8% хрома.Третий опыт с использованием 70%-ногораствора серной кислоты и выщелачиваниемпри 140 С в течение 3 ч дает извлечение хрома 15,3%. Когда смесь хромитовой руды и маргаццевокислого калия обрабатывают сернойкислотой с концентрацией 90% при 155 С втечение 3 ч, фильтрат после анализа показывает присутствие 28,1% экстрагированногохрома, Таким образом, нагрев в пределах от200 - 500 С является необходимым для доста.точно высокого извлечения хрома,При замене марганецсодержашего окислителя на другой, например, надсернокислый калий (опыт проводят с 1 г к 3 г при 150 Св течение 2 ч с коттцентрировацной сернойкислотой и 10 г хромита), извлечение хромасоставляет соответственно 6,2% и 18,7%. Формула изобретения 1. Способ извлечения хрома из хромитовойруды, вклточаюший разложение руды сернойкислотой при нагревании и выщелачиваниеводой с переводом хрома в раствор, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше.нття эффективности процесса и возможностиодновременного извлечения марганца,. разложение осуществляют с введением марганцевого сырья, содержащего двуокись марганца,при температуре 200 - 500 С и подцержании отношения хромитовой руды к марганцевомусырью и серной кислоте от 1:1:1 до 1:2:10,а раствор после выщелачивания обрабатываюторганическим растворителем или ионообменнойсмолой для извлечения хрома, а из воднойфазы извлекают марганец.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и й.с я тем, что в качестве органического раствори.теля используют амины.3; Способ по п, 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что в качестве ионообменной смолыиспользуют анионообменную смолу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Салли А., Брэндз Э, Хром, "Металлургия",1971, с, 21,2, Авторское свидетельство СССР й 61625, .кл, С 01 6 37/14, 1939,