Способ переработки цирконийсодержащего материала

(51) 01 25/00 (2006.01) 22 34/14 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение связано с утилизацией пыли,уловленной при производстве железо-алюминийкремниевого сплава на основе углистых пород, и может быть использовано для извлечения циркония. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых в качестве сырья,пригодных для извлечения циркония, сокращение расхода энергии за счет снижения температуры спекания. В предлагаемом способе пыль смешивают с сульфатом аммония, спекают при температуре 360400 С. Полученный спек выщелачивают горячей водой. Извлечение циркония в раствор составляет 84,2-88,7.(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 циркония из цирконийсодержащих материалов. Известен способ переработки цирконийсодержащего материала -цирконового концентрата (Пат.1177276, м. кл. С 01 25/02,заявл. 20.01.1984, опубл. 07.09.85, бюл. 33). В этом способе цирконовый концентрат смешивают с карбонатом и хлоридом кальция, которые берут с таким расчетом, чтобы при последующем спекании образовался преимущественно силикат кальция, а цирконий присутствовал бы в обожженном продукте в виде 2. Затем смесь обжигают при температуре 1250 С. Обожженный продукт измельчают и обрабатывают раствором соляной кислоты. При этом в раствор переходят кремний,кальций и примеси других металлов. В твердом остатке от выщелачивания концентрируются 2 и 4. Недостатком способа является повышенный расход энергии на стадии обжига смеси концентрата,использование на стадии выщелачивания агрессивной кислоты по отношению к аппаратуре. Известен способ переработки цирконийсодержащего материала золы,образуемой при сжигании каменного угля(Инновационный патент РК 23142, 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 этом цирконий переходит в раствор. Недостатком способа является использование серной и фтористоводородной кислот, 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 цирконийсодержащего материала - цирконового концентрата (Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. К.А. Большакова. - М. Высшая школа, 1976. Ч. 322-323). В этом способе цирконовый концентрат смешивают с гексафторсиликатом калия и спекают смесь при температуре 650-700 С. Продукт спекания охлаждают, измельчают и выщелачивают горячей водой с целью перевода циркония в раствор. Недостатком способа является повышенный расход энергии на стадии спекания исходного продукта. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых в качестве сырья для извлечения циркония, и сокращение расхода энергии за счет снижения температуры спекания. Технический результат заявляемого изобретения состоит во включении в перечень потенциальных источников сырья пыль, улавливаемую при производстве железо-алюминий-кремниевого(ЖАК) сплава из углистых пород, а также в снижении затрат энергии. Указанный технический результат достигается тем, что цирконийсодержащий материал уловленная пыль (УП) от производства сплава ЖАК из углистых пород, спекают с сульфатом аммония(СА) в температурном интервале 360-400 С. Полученный спек подвергают водному выщелачиванию с переводом циркония в раствор. Сущность изобретения заключается в следующем. Уловленную пыль от производства сплава ЖАК с массовым содержанием 14,7 глинозема, 74,0 кремнезема, 0,0095 циркония, смешивают с сульфатом аммония, взятым к исходной пыли в соотношении масс УПСА 1,0(0,7-0,8), спекают при температуре 360-400 С. Полученный спек выщелачивают горячей водой. Пример 1. Используют пыль, уловленную при производстве сплава ЖАК. Уловленную пыль, содержащую по массе 14,7 глинозема, 74,0 кремнезема, 0,0095 циркония, смешивают с сульфатом аммония, взятым в массовом соотношении УПСА 1,00,7, спекают при температуре 360 С. Полученный спек выщелачивают горячей водой. Извлечение циркония в раствор составляет 84,2 . При расходе сульфата аммония ниже 0,7 массовых единиц, температуре спекания ниже 360 С, уменьшается степень извлечения циркония в раствор. Пример 2. Используют ту же уловленную пыль, что в примере 1. Уловленную пыль смешивают с сульфатом аммония,взятым в массовом соотношении УПСА 1,00,8, спекают при температуре 400 С. Полученный спек выщелачивают горячей водой. Извлечение циркония в раствор составляет 88,7. Дальнейшее увеличение расхода сульфата аммония выше 0,8 массовых единиц и повышение температуры спекания выше 400 С экономически не выгодно. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки цирконийсодержащего материала, включающий спекание и водное выщелачивание, отличающийся тем, что в качестве цирконийсодержащего материала используют уловленную пыль от производства железоалюминий-кремниевого сплава из углистых пород,спекание ведут при температуре 360-400 С в присутствии сульфата аммония, взятого в массовом соотношении уловленной пыли сульфата аммония 1,0(0,7-0,8).