Способ переработки скандийсодержащего материала

(51) 22 3/00 (2009.01) 01 57/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности, к способам извлечения скандия из природного и техногенного сырья. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых как сырье, пригодное для извлечения скандия, упрощение аппаратурной и технологической схем, сокращение расхода энергии за счет уменьшения температуры процесса,сокращение длительности процесса. Для решения указанной задачи золу, выносимую 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 30-35 при соотношении объемов кислот 2 О 41(0,5-0,6). Выщелачивание ведут при 70-95 С в течение 2-3 ч. Извлечение скандия в раствор составляет 60,365,8.(72) Ката Евгения Васильевна Бектурганов Нуралы Султанович Беляев Сергей Владимирович Оскембекова Жанат Садвокасовна Шарипова Сауле Маргановна(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(56) Комиссарова А.Н., Шацкий В.М., Зазубин А.И.,Саврукова Т.Д. Разделение близких по свойствам редких металлов. М. Металлургиздат. 1962, с. 155167(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СКАНДИЙСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА 23180 Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности, к способам извлечения скандия из скандийсодержащих материалов. Известен способ переработки скандийсодержащего материала(отходов производства урана фторидного кека) Химия и технология редких и рассеянных элементов, ч Под ред. К.А. Большакова. М. Высшая школа,1976. с.31-33. Согласно этому способу фторидный кек смешивают с 15-ным раствором гидроксида натрия. Выщелачивание ведут в течение 4 ч. при температуре 75-90 С. В этих условиях в раствор переходит фтор в виде . Скандий и другие редкие металлы концентрируются в осадке. Далее осадок растворяют в соляной кислоте. При этом скандий переходит в раствор. Его концентрация в растворе составляет 0,001 г/л. Данный способ характеризуется использованием усложненной двухстадийной технологической схемой перевода скандия в раствор. Известен способ переработки скандийсодержащего материала (минерала тортвейтита), описанный в работе Химия и технология редких и рассеянных элементов, ч Под ред. К.А. Большакова. М. Высшая школа,1976. с. 30-31. Данный способ включает спекание материала с древесным углем в отношении 11,2 при 1800-2100 С. В результате этого образуются карбиды скандия и других металлов,присутствующих в материале. При обработке смеси карбидов металлов соляной кислотой скандий переходит в раствор в виде его хлорида. Названный способ переработки характеризуется значительным расходом энергии на стадиях спекания смеси с древесным углем, а также использованием усложненной технологической схемы, содержащей 2 операции - спекание при высокой температуре и выщелачивание. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки скандийсодержащего материала (кека вольфрамового производства) А.Н. Комиссарова., В.М. Шацкий., А.И. Зазубин.,Т.Д. Саврукова и др. Сб. Разделение близких по свойствам редких металлов. М. Металлургиздат,1962, с. 155-167. В этом способе вольфрамитовый кек обрабатывают 4 часа 98-ой серной кислотой(ТЖ 11) при 220 С. Далее сульфатизированную массу выщелачивают водой с переводом скандия в раствор. Рассматриваемый способ характеризуется повышенной температурой ведения процесса,значительными затратами времени. Решаемой задачей является расширение перечня материалов, используемых как сырье, пригодное для извлечения скандия, упрощение аппаратурной и технологической схем, сокращение расхода энергии за счет уменьшения температуры процесса,сокращение его длительности и количества операций. Технический результат заявляемого изобретения состоит во включении в перечень потенциальных источников получения скандия нового типа сырья 2 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 скандийсодержащего материала,включающем выщелачивание скандия при нагревании в присутствии серной кислоты,согласно изобретению, в качестве скандийсодержащего материала используется дисперсный продукт очистки газов, получаемый при сжигании каменного угля - зола, выносимая с газовым потоком, 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) и ведут выщелачивание при температуре 70-95 С. Способ осуществляют следующим образом. Золу, выносимую газовым потоком при сжигании каменного угля, с содержанием, мас.62,3 О 2 25,13 А 2 О 3 9,3 С 0,003 , 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 241(0,5-0,6). Выщелачивание ведут при температуре 70-95 С в течение 2-3 ч. Пример 1. Используют золу, вынесенную газовым потоком при сжигании каменного угля. Зола содержит,мас. 62,3 2 25,13 А 12 О 3 9,3 С 0,003 . Ее смешивают с раствором серной кислоты концентрацией 15 при соотношении ЖТ 51. К полученной пульпе добавляют фтористоводородную кислоту концентрацией 35, взятую из расчета 0,5 л на 1 л серной кислоты, то есть 2410,5. Выщелачивание ведут при температуре 70 С в течение 3 ч. Извлечение скандия в раствор составляет 60,3. 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 2410,6. Выщелачивание ведут при 95 С в течение 2 ч. Извлечение скандия в раствор составляет 65,8. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки скандийсодержащего материала, включающий выщелачивание скандия при нагревании в присутствии серной кислоты,отличающийся тем,что в качестве скандийсодержащего материала используют золу,выносимую газовым потоком в процессе сжигания каменного угля, выщелачивание ведут при 70-95 С, 23180 а при выщелачивании применяют серную кислоту концентрации 15-20, взятую в соотношении ЖТ(4-5)1, в полученную пульпу вводят фтористоводородную кислоту концентрацией 3035 при соотношении объемов кислот 24(0,5-0,6).