Способ переработки цирконийсодержащего материала

(51) 01 17/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области металлургии редких металлов, в частности к способам извлечения циркония из природного и техногенного сырья. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых как сырье, пригодное для извлечения циркония, упрощение аппаратурной и технологической схем за счет исключения из них операций обжига и измельчения твердого продукта обжига, сокращение расхода энергии. Для нахождения указанного решения задачи золу,выносимую с газовым потоком в процессе сжигания каменного угля, смешивают с раствором серной кислоты концентрацией 15-20 в соотношении ЖТ(4-5)1, в полученную пульпу вводят фтористоводородную кислоту концентрацией 3035 при соотношении объемов кислот 24(0,5-0,6). Выщелачивание ведут при 7095 С в течение 2-3 ч. Извлечение циркония в раствор составляет 72,2-88,7.(72) Ката Евгения Васильевна Бектурганов Нуралы Султанович Оскембекова Жанат Садвокасовна Беляев Сергей Владимирович Габитова Толкын Манарбековна Оскембеков Ильяс Маликович Касымова Баян Кульмуханбетовна(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(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА 23142 Изобретение относится к области металлургии редких металлов, в частности к способам извлечения циркония из цирконийсодержащих материалов. Известен способ переработки цирконийсодержащего материала (цирконового концентрата), описанный в работе Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия, т. 2. Под ред. Спицина В.И. и Колли И.Д. М. Мир, 1972, с. 106-107. Данный способ включает смешивание концентрата с оксидом кальция, взятом с избытком в 30 по отношению к стехиометрически необходимому и обжиг смеси при 1300 С. При этом минерал циркон(4),присутствующий в концентрате,разлагается с образованием растворимого в серной кислоте цирконата кальция 3,также силиката кальция 3. Далее цирконий выщелачивают из обожженного продукта, после измельчения последнего,концентрированным раствором серной кислоты. Названный способ переработки характеризуется использованием усложненной технологической схемы, содержащей три операции - обжиг,измельчение и выщелачивание,а также значительным расходом энергии на стадиях обжига смеси материала с оксидом кальция и измельчения твердого продукта обжига. Известен способ переработки цирконийсодержащего материала (цирконового концентрата) Пат.1177276, м. кл. С 01 25/02, заявл. 20.01.84, опубл. 07.09.85, бюл.33. Согласно этому способу цирконовый концентрат смешивают с добавками карбоната кальция и хлорида кальция, которые берут с таким расчетом,чтобы при последующем обжиге 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. Данный способ характеризуется использованием усложненной технологической схемы, включающей обжиг,измельчение продукта обжига и выщелачивание, а также повышенным расходом энергии на стадиях обжига смеси концентрата с добавками и измельчения твердого продукта обжига. Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки цирконийсодержащего материала (цирконового концентрата) Химия и технология редких и рассеянных элементов, ч . Под. ред. К.А. Большакова. М. Высшая школа,1976, с. 322-323. В этом способе цирконовый концентрат смешивают с добавкой гексафторсиликата калия (26) и обжигают смесь при температуре 650-700 С. Обожженный продукт охлаждают, затем измельчают и обрабатывают горячей водой с целью перевода циркония в раствор. 2 Рассматриваемый способ характеризуется применением усложненных технологической и аппаратурной схем процесса, а также повышенными затратами энергии при ведении обжига и измельчения твердого продукта этой операции. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых как сырье, пригодное для извлечения циркония, упрощение аппаратурной и технологической схем за счет исключения из них операций обжига и измельчения твердого продукта обжига, сокращение расхода энергии. Технический результат заявляемого изобретения состоит во включении в перечень потенциальных источников получения циркония нового типа сырья- золы, выделяемой из газового потока,образующегося при сжигании каменного угля, а также в упрощении аппаратурной и технологической схем процесса и в снижении затрат энергии. Указанный технический результат достигается тем,что в способе переработки цирконийсодержащего материала, включающем его смешивание с фторсодержащим веществом и выщелачивание циркония, согласно изобретению в качестве цирконийсодержащего материала используется дисперсный продукт очистки газов,получаемых при сжигании каменного угля - золу, а при выщелачивании применяют серную кислоту концентрацией 15-20, взятую в соотношении ЖТ(4-5)1, в полученную пульпу вводят фтористоводородную кислоту концентрацией 3035 при соотношении объемов кислот 241(0,5-0,6). Способ осуществляют следующим образом. Золу, выносимую с газовым потоком при сжигании каменного угля, которая содержит, мас. 62,3 2 25,13 А 12 О 3 9,3 С 0,043 , смешивают с раствором серной кислоты концентрацией 15-20, взятой по отношению к твердому в количестве ЖТ(4-5)1. К полученной пульпе добавляют фтористоводородную кислоту концентрацией 30-35 при соотношении объемов кислот 24(0,5-0,6). Выщелачивание ведут при температуре 70-95 С в течении 2-3 ч. Пример 1 Используют золу, вынесенную с газовым потоком при сжигании каменного угля. Зола содержит, мас. 62,3 2 25,13 А 12 О 3 9,3 С 0,043. Ее смешивают с раствором серной кислоты концентрацией 15 при соотношении ЖТ 51. К полученной пульпе добавляют фтористоводородную кислоту концентрацией 35, из расчета 0,5 л на 1 л серной кислоты,то есть 240,5. Выщелачивание ведут при температуре 70 С в течение 3 ч. Извлечение циркония в раствор составляет 72,2. Пример 2 Используют ту же золу, что и в примере 1. Золу смешивают с раствором серной кислоты концентрацией 20 при соотношении ЖТ 41. В полученную пульпу вводят фтористоводородную кислоту концентрацией 30 при соотношении объемов кислот 240,6. Выщелачивание 23142 ведут при 95 С в течение 2 ч. Извлечение циркония в раствор составляет 88,7. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки цирконийсодержащего материала, включающий смешивание его со фторсодержащим веществом и выщелачивание циркония при температуре 70-95 С отличающийся тем, что в качестве цирконийсодержащего материала используют золу, выносимую с газовым потоком в процессе сжигания каменного угля, а при выщелачивании применяют серную кислоту концентрацией 15-20, взятую в соотношении ЖТ(4-5)1, в полученную пульпу вводят фтористоводородную кислоту концентрацией 30-35 при соотношении объемов кислот 2041(0,5-0,6).