Способ переработки скандийсодержащего материала

(51) 01 17/00 (2006.1) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СКАНДИЙСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение связано с утилизацией уловленной пыли от производства железоалюминий кремниевого сплава на основе углистых пород и может быть использовано для извлечения скандия. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых в качестве сырья для извлечения скандия, сокращение расхода энергии за счет снижения температуры спекания и упрощение аппаратурного оформления за счет ведения процесса выщелачивания водой. В предлагаемом способе пыль смешивают с сульфатом аммония, спекают при температуре 360-400 С в течение 1,5-2,0 ч. Полученный спек выщелачивают водой при температуре 70-85 С. Извлечение скандия в раствор составляет 94,6-98,8.(72) Оскембеков Ильяс Маликович Бектурганов Нуралы Султанович Оскембекова Жанат Садвокасовна Байсанов Алибек Сайлаубаевич Шарипова Зауре Маргановна Акубаева Макижан Аубакировна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Химикометаллургический институт им. Ж. Абишева Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан Изобретение относится к области металлургии редких металлов, в частности, к способам извлечения скандия из скандийсодержащих материалов. Известен способ переработки скандийсодержащего материала - кека вольфрамового производства(А.Н. Комиссарова, В.М. Шацкий, А.И. Зарубин и др. Сб. Разделение близких по свойствам редких металлов.- М Металлургиздат, 1962. с.155-167). В этом способе вольфрамитовый кек обрабатывают 4 ч. 98-ой серной кислотой при плотности пульпы 50. Далее сульфатизированную массу выщелачивают водой с переводом скандия в раствор. Недостатком способа является использование концентрированной серной кислоты и значительная продолжительность процесса. Известен способ переработки скандийсодержащего материала - золы, образуемой при сжигании каменного угля (Инновационный патент РК 23180, м. кл. 01 57/00, заявл. 01.07.2009, опубл. 15.11.2010, бюл. 11). Согласно этому способу золу выщелачивают смесью серной и фтористоводородной кислот при их мольном соотношении 1(0,5-0,6) в температурном интервале 7095 С. Недостатком способа является использование серной и фтористоводородной кислот в реакционной зоне,что требует изготовление аппаратуры выщелачивания из специального материала,устойчивого к агрессивной среде. Кроме того, процесс является экологически небезопасным. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки скандийсодержащего материала, включающего минерал тортвейтит (Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. К.А. Большакова. - М Высшая школа, 1976. ч с.30-31). Данный способ включает спекание материала с древесным углем в массовом отношении 11,2 в температурном интервале 1800-2100 С. В результате образуются карбиды скандия и других металлов,присутствующих в материале. При выщелачивании смеси карбидов металлов соляной кислотой скандий переходит в раствор в виде хлорида. Недостатком способа является усложненная технологическая схема и значительный расход энергии на стадии спекания исходного материала с древесным углем. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых в качестве сырья для извлечения скандия, сокращение расхода энергии за счет снижения температуры спекания и упрощение аппаратурного оформления за счет ведения процесса выщелачивания водой. Технический результат заявляемого изобретения состоит во включении в перечень потенциальных источников сырья пыль, улавливаемую в процессе производства железо-алюминий кремниевого (ЖАК) сплава из углистых пород, снижении затрат энергии и в упрощении аппаратурного оформления процесса выщелачивания. Указанный технический результат достигается тем,что скандийсодержащий материал - уловленную пыль(УП) от производства сплава ЖАК из углистых пород,спекают с сульфатом аммония (СА), взятым в массовом соотношении УПСА 1,0(0,7-0,8), в температурном интервале 360-400 С в течение 1,5-2,0 ч. Полученный спек подвергают водному выщелачиванию при температуре 70-85 С с переводом скандия в раствор. Сущность изобретения заключается в следующем. Уловленную пыль от производства железоалюминий кремниевого сплава смешивают с сульфатом аммония,взятым в массовом соотношении УПСА 1,0(0,7-0,8), спекают при температуре 360400 С в течение 1,5-2,0 ч. Полученный спек выщелачивают водой при температуре 70-85 С Пример 1. Используют пыль, уловленную от производства сплава ЖАК. Пыль, содержащую 14,7 глинозема,74,0 кремнезема, 0,0015 скандия, смешивают с сульфатом аммония, взятым в массовом соотношении УПСА 1,00,7, спекают при температуре 360 С в течение 1,5 ч. Полученный спек выщелачивают водой при температуре 70 С. Извлечение скандия в раствор составляет 94,6 . При расходе сульфата аммония ниже 0,7 массовых единиц, температуре спекания и выщелачивания ниже 360 С и 70 С, соответственно, уменьшается степень извлечения скандия в раствор. Пример 2. Используют ту же уловленную пыль, что в примере 1. Пыль смешивают с сульфатом аммония, взятым в массовом соотношении УПСА 1,00,8, спекают при температуре 400 С в течение 2,0 ч. Полученный спек выщелачивают водой при температуре 85 С. Извлечение скандия в раствор составляет 98,8 . Дальнейшее увеличение расхода сульфата аммония выше 0,8 массовых единиц, повышение температуры спекания и выщелачивания выше 400 С и 85 С,соответственно, экономически не выгодно. Использование описанного способа по сравнению с известными имеет следующие преимущества- возможность получения продукта, обогащенного скандием, из уловленной пыли от производства железоалюминий кремниевого сплава из углистых пород- уменьшение энергоемкости процесса за счет снижения температуры спекания- упрощение аппаратурного оформления процесса за счет исключения применения соляной кислоты и ведение выщелачивания водой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки скандийсодержащего материала, включающий спекание, выщелачивание,отличающийся тем,что в качестве скандийсодержащего материала используют уловленную пыль от производства железо-алюминий кремниевого сплава, спекание ведут при температуре 360-400 С в присутствии сульфата аммония, взятого в массовом соотношении уловленная пыль сульфат аммония 1,0(0,7-0,8) полученный спек выщелачивают водой при температуре 70-85 С.