Способ переработки вольфрамитовых концентратов

(51) 22 34/34 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ вольфрама в раствор и последующее извлечение его из раствора, отличается тем, что проводят механоактивационное измельчение исходного концентрата, измельченный концентрат спекают с содой при 780-800, спек выщелачивают водой,полученный раствор вольфрамата натрия направляют на мембранный электролиз, в результате которого регенерируют щелочь и получают вольфрамсодержащий раствор,из вольфрамсодержащего раствора проводят гидролитическое осаждение триоксида вольфрама,который подвергают кислотной отмывке, и после отделения осадка триоксида вольфрама из раствора доизвлекают вольфрам сорбцией с использованием в качестве сорбента хитозана отхода микробиологической промышленности. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса с выделением вольфрама в виде триоксида вольфрама.(72) Шоинбаев Амир Тлеугажиевич Пирматов Эшмурат Азимович Протопопов Анатолий Всеволодович Даулетбаков Тимур Суванович Шоинбаев Алмас Амирович Искакова Жанна Журсинбековна(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВОЛЬФРАМИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии,в частности,к металлургии тугоплавких металлов и может быть использовано при получении чистых соединений вольфрама гидрометаллургическим способом. Способ переработки вольфрамитовых концентратов включает измельчение, перевод 25571 Изобретение относится к области цветной металлургии,в частности,к металлургии тугоплавких металлов и может быть использовано при получении чистых соединений вольфрама гидрометаллургическим способом Известен способ переработки вольфрамитовых концентратов,включающий измельчение концентратов, выщелачивание вольфрама раствором гидроксида натрия при нагреве, нейтрализацию избыточной щелочности до 8-9, очистку раствора от кремния, мышьяка и фосфора путем выдержки раствора после нейтрализации в течение 2 ч при 90, охлаждения до 4050, введения солей магния и отстаивания, сорбцию вольфрама на анионите, отмывку насыщенного ионита от натрия,десорбцию вольфрама раствором гидроксида аммония с последующей регенерацией ионита и кристаллизацию паравольфрамата аммония из десорбата ( 2149200, 20.05.2000). Недостатками способа являются использование дорогостоящего гидроксида натрия при выщелачивании нейтрализацию осуществляют минеральной кислотой, что удорожает процесс. Кроме того,образуются фоновые соли, отрицательно влияющие на дальнейшую сорбцию вольфрама вольфрам из раствора выщелачивания извлекают сорбцией. Иониты являются дорогостоящими, а производство смол в Казахстане отсутствует конечным продуктом является паравольфрамат аммония, более объемный и ниже по содержанию вольфрама, чем триоксид вольфрама. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ переработки вольфрамитовых концентратов,включающий измельчение концентратов, выщелачивание вольфрама раствором гидроксида натрия, осаждение вольфрамовой кислоты из полученного раствора вольфрамата натрия путем добавления концентрированной соляной кислоты, нагретой до 90. Полученную вольфрамовую кислоту однократно промывают горячей дистиллированной водой при 60-70. Распульповывают дистиллированной водой при комнатной температуре и сорбируют ионы натрия из пульпы на катионообменной смоле в Н или 4 форме при 1.1-1.2 ( 2173300, 10.09.2001). Основными недостатками способа являются использование в качестве выщелачивающего агента дорогостоящего гидроксида натрия подкисление ведут концентрированной соляной кислотой, что приводит к коррозии оборудования и ухудшает экологическую обстановку из-за летучих хлоридов и присутствия их в промывных стоках, что создает трудности при утилизации очистку от натрия проводят на смоле, которая является дорогостоящей и экономически невыгодной вольфрамовая кислота является полупродуктом,из которой в дальнейшем получают триоксид вольфрама или паравольфрамат аммония известными способами. Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности процесса. Это достигается в способе переработки вольфрамитовых концентратов,включающем измельчение, перевод вольфрама в раствор и последующее извлечение его из раствора, в котором согласно изобретению проводят механоактивационное измельчение исходного концентрата, измельченный концентрат спекают с карбонатом натрия при 780-800,спек выщелачивают водой,полученный раствор вольфрамата натрия направляют на мембранный электролиз, в результате которого регенерируют щелочь и получают вольфрамсодержащий раствор,из вольфрамсодержащего раствора проводят гидролитическое осаждение триоксида вольфрама,который подвергают кислотной отмывке и после отделения осадка триоксида вольфрама из раствора доизвлекают вольфрам сорбцией с использованием в качестве сорбента хитозана отхода микробиологической промышленности. Сущность изобретения заключается в следующем. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса и представляет собой новую схему переработки вольфрамовых концентратов с выделением вольфрама в виде триоксида вольфрама,не требующего дополнительной переработки в отличие от вольфрамовой кислоты или паравольфрамата аммония. Проведение механоактивационнго измельчения исходного концентрата позволяет снизить расход карбоната натрия (соды) при последующем спекании (при этом сода является недорогим реагентом) и снизить продолжительность процесса выщелачивания. Дальнейшая переработка полученного в результате выщелачивания раствора вольфрамата натрия требует нейтрализации раствора, при которой в известных способах практически безвозвратно теряется вся свободная щелочь или сода,а также минеральная кислота на нейтрализацию. Кроме того,образуется соответствующий солевой фон, усложняющий операции по выделению вольфрама любым из существующих способов и утилизации промышленных стоков. В предлагаемом способе полученный раствор вольфрамата натрия направляют на мембранный электролиз. Эффект электрохимической обработки раствора вольфрамата натрия аналогичен эффекту реагентного подкисления для снижения , но в отличие от него не приводит к увеличению солевого фона в растворе, что упрощает последующие операции,позволяет регенерировать выщелачивающий агент и очистить раствор от примесей натрия и других металлов, исключается расход минеральной кислоты на нейтрализацию. Сущность электромембранной очистки растворов от натрия заключается в том, что при наложении постоянного тока в обрабатываемый 25571 раствор поступают ионы гидроксония,генерируемые на аноде, а из этого раствора выводится эквивалентное количество ионов натрия в раствор католита. Ионы гидроксония приводят к образованию в растворах полиядерных комплексов поливольфраматов с изменениемв кислотную область. При электролизе обеспечивается глубокая очистка растворов от натрия, которая достигает практически полного вывода карбонатного натрия и до 95 от солей вольфрама. После проведения процесса электролиза из вольфрамсодержащего раствора проводят гидролитическое осаждение триоксида вольфрама,который затем подвергают кислотной отмывке. После отделения осадка трйоксида вольфрама из раствора доизвлекают вольфрам сорбцией с использованием в качестве сорбента хитозана отхода микробиологической промышленности. Хитозан, используемый как биосорбент, доступен,недорог. По емкостным характеристикам незначительно уступает синтетическим ионитам и может быть использован для доизвлечения вольфрама из растворов. Ценным свойством биосорбента является химическая стойкость в растворах кислот и термоустойчивость, что позволяет использовать его в технологическом процессе длительное время. Таким образом предлагаемый способ переработки вольфрамитовых концентратов является высокоэффективным процессом,обеспечивающим выделение вольфрама в виде триоксида вольфрама, позволяющим снизить расход реагентов и продолжительность выщелачивания,исключить использование дорогостоящих сорбентов, дорогостоящего гидроксида натрия при выщелачивании и кислотную нейтрализацию растворов. Пример осуществления способа. 500 г вольфрамитового концентрата,содержащего 56,6 мас. вольфрама, подвергали механоактивационному измельчению в сухом виде. Активированный вольфрамитовый концентрат спекали с 200 г карбоната натрия. Спекание проводили в течение 2 ч при температуре 780800 С. Полученный спек выщелачивали при следующих условиях температура - 95,продолжительность - 2 ч, ЖТ 61. Пульпу отфильтровывали и получили сбросный отвальный кек и 150 дм 3 раствора вольфрамата натрия состава,г/дм 3 вольфрам 103,6, железо менее 0,001, марганец менее 0,0009, мышьяк 0,0011, фосфор менее 0,00005. Степень извлечения вольфрама в раствор 99,7. Раствор вольфрамата натрия направляли на мембранный электролиз, в результате которого происходит регенерация щелочи и очистка раствора от натрия и примесей других металлов. Условия проведения электролиза плотность тока 0,5 кА/м 2, напряжение 4,6-4,8 , продолжительность 2 ч,выход по току 78-84. В результате электролиза получено раствор щелочи концентрацией 200-240 г/дм 3 и вольфрамсодержащий раствор с 1,0-1,1(произошло безреагентное подкисление раствора),остаточное содержание натрия 0,2 г/дм 3. Вольфрамсодержащий раствор после электролиза направляли на гидролитическое осаждение триоксида вольфрама при температуре 95 в течение 2 ч. Степень осаждения вольфрама составляет 98,0-99,1, содержание вольфрама в маточном растворе не превышает 0,2 г/дм 3. В результате осаждения получено 2000 г 3,который был, подвергнут кислотной отмывке для очистки от металлов-примесей. Получен порошок триоксида вольфрама повышенной чистоты с содержанием вольфрама 99,9999,натрия 0,0015, калия 0,0002, кремния 0,0006, что соответствует ГОСТу. Порошок соответствует всем требованиям для получения изделий в электронной и электротехнической промышленности. Вольфрам из маточного раствора, объединенного с раствором от кислотной отмывки, доизвлекали сорбцией с использованием в качестве сорбента хитозана отхода микробиологической промышленности. Навеску биосорбента поместили в коническую колбу и залили вольфрамсодержащим раствором,2,8. Время контакта 4 ч при перемешивании, после чего раствор отделяли от смолы и анализировали на остаточное содержание вольфрама. После 4 ступеней сорбции емкость смолы составила 210 мг/г смолы. Степень сорбции вольфрама 98. Десорбцию насыщенной смолы вели сернокислотным тиомочевинным раствором с получением десорбата,пригодного для гидролитического осаждения триоксида вольфрама. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки вольфрамитовых концентратов, включающий измельчение, перевод вольфрама в раствор и последующее извлечение его из раствора, отличающийся тем, что проводят механоактивационное измельчение исходного концентрата, измельченный концентрат спекают с содой при 780-800, спек выщелачивают водой,полученный раствор вольфрамата натрия направляют на мембранный электролиз, в результате которого регенерируют щелочь и получают вольфрамсодержащий раствор,из вольфрамсодержащего раствора проводят гидролитическое осаждение триоксида вольфрама,который подвергают кислотной отмывке, и после отделения осадка триоксида вольфрама из раствора доизвлекают вольфрам сорбцией с использованием в качестве сорбента хитозана - отхода микробиологической промышленности. Верстка Нурумов У.Е. Корректор Мадеева П.А.