Способ извлечения редкоземельных элементов из отходов обогащения полиметаллических руд

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ представленные сульфидами железа, свинца и редких металлов. Предложен способ извлечения редкоземельных элементов из отходов обогащения полиметаллических руд, включающий обработку исходного материала выщелачивающим раствором на основе азотной кислоты, в котором исходный материал предварительно обжигают при температуре 900 С с последующим гашением и удалением карбонатной части фильтрованием,оставшуюся твердую часть обрабатывают выщелачивающим раствором на основе смеси азотной кислоты с концентрацией 2-4 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 в соотношении ТЖ 11. Использование для выщелачивания РЗЭ смеси азотной кислоты концентрацией 2-4 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 обеспечивает перевод РЗЭ в готовый концентрат не менее 50. Использование данного способа извлечения редкоземельных элементов из отходов обогащения полиметаллических руд позволит значительно удешевить процесс и повысить степень извлечения РЗЭ.(72) Батькаев Рашид Ибрагимович Протопопов Анатолий Всеволодович Гаппарова Камила Музафаровна Батькаева Лия Рашидовна Батькаева Нелли Рашидовна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Распределение стронция и редкоземельных металлов при разложении азотной кислотой технического карбоната кальция, полученного из фосфогипса// Комплексное использование минерального сырья.5, 1979, стр. 25-29.(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД(57) Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к переработке отходов обогащения полиметаллических руд - крупнотоннажного побочного продукта обогатительной фабрики,содержащего ценные химические минералы, такие как доломит, известняк, барит,глинистые вещества, и рудные минералы, 27451 Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к переработке отходов обогащения полиметаллических руд крупнотоннажного побочного продукта обогатительной фабрики, содержащего ценные химические минералы, такие как доломит,известняк, барит, глинистые вещества, и рудные минералы, представленные сульфидами железа,свинца и редких металлов. Известен способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, включающий обработку исходного материала раствором сульфата аммония с концентрацией 10-50 г/л и кислотностью 0,1-0,5 гэкв/л, нейтрализацию полученного раствора аммиаком с выделением редкоземельных элементов в осадок и отделение осадка фильтрацией А.с. СССР 1818304, С 01 17/00, опуб. 30.05.1993 г. Б. 20. Недостатком данного способа является то, что при использовании сульфата аммония в растворах выщелачивания не более 50 г/л достигнуто извлечение РЗЭ 30-44, однако получившиеся осадки трудно фильтруются, а влажность осадков после фильтрации составляет около 85 мас., что затрудняет их дальнейшую переработку. При повышении концентрации сульфата аммония в подкисленных растворах выщелачивания свыше 50 г/л извлечение РЗЭ в раствор выщелачивания резко падает вследствие образования двойных сульфатов аммония и РЗЭ, препятствующих переходу РЗЭ в раствор. Кроме того, при использовании для нейтрализации растворов выщелачивания аммиака в них накапливается сульфат аммония. Это ограничивает повторное использование растворов не более чем тремя циклами. Утилизация таких растворов достаточно сложна. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса,включающий о концентрации 3 и температуры. Распределение стронция и редкоземельных металлов при разложении азотной кислотой технического карбоната кальция, полученного из фосфогипса// Комплексное использование минерального сырья.5, 1979, стр. 25-29. Недостатком данного способа является то, что при использовании для разложения азотной кислоты при комнатной температуре не обеспечивается достаточная степень извлечения РЗЭ в раствор в широком интервале изменения концентрации 3 и достигает всего 47 от исходного. Задачей настоящего изобретения является повышение качества и степени извлечения РЗЭ. Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемого изобретения, заключается в получении раствора,более обогащенного РЗЭ при минимальных энергозатратах. Поставленная задача решается тем, что в способе извлечении РЗЭ из отходов обогащения полиметаллических руд, включающем обработку исходного материала растворами азотной кислоты,2 согласно изобретению,исходный материал предварительно обжигают при температуре 900 С с последующим гашением и удалением карбонатной части фильтрованием, оставшуюся твердую часть обрабатывают выщелачивающим раствором на основе азотной кислоты концентрацией 2-4 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 в соотношении ТЖ 11. Использование смеси азотной кислоты концентрацией 2-4 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 позволяет получить раствор, более обогащенный РЗЭ при минимальных энергозатратах. Отходы обогащения полиметаллических руд имеют следующий химический состав,ма. 2 4,34-6 А 23 0,98-1,2 23 2,86-3,5 СаО 27,79-2914,45-16,3 4 12,7-13,5 2 1,39-1,5 РС 3 0,93-1,20,14-0,2 4 0,03-0,03 остальное РЗЭ и п.п.п. При подготовке отходы обогащения полиметаллических руд предварительно подвергают обжигу при температуре 900 С и при ТЖ, равном 12, проводится гашение, при котором удаляется карбонатная часть, в частности, СаО 27,79-2914,45-16,3, что составляет более 40 от общей массы, тем самым повышается содержание основных металлов и соответственно, РЗЭ. Новизной предлагаемого способа является использование для извлечения редкоземельных элементов из отходов обогащения полиметаллических руд смеси азотной кислоты и активированной воды с добавлением серной кислоты. Активированная вода - это обыкновенная вода,обработанная пульсирующим электрическим током постоянного направления. В активированной воде структурная сетка водородных связей разрыхляется,молекулы воды обретают дополнительные степени свободы, что позволяет использовать е как активный реагент в различных производствах. При активации воды происходит разрушение кластерных структур, что способствует насыщению воды мономолекулами. Кластер активированной воды содержит 5-6 молекул (обычная вода 13-16 молекул). Такая вода считается более активной по физико-химическим показателям. Указанная совокупность признаков является новой, неизвестной из уровня техники и решает поставленную задачу. Способ осуществляют следующим образом. Пример 1. 1 кг отходов обогащения полиметаллических руд, содержащих 0,60 суммы РЗЭ, подвергают обжигу при температуре 900 С,при ТЖ, равном 12, проводят гашение, фильтруют,оставшуюся твердую часть обрабатывают раствором на основе азотной кислоты с концентрацией 2 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3 при ТЖ 11 в течение 0,5 часа. Степень извлечения РЗЭ в готовый концентрат составляет 50. Дальнейшее извлечение конкретных металлов из суммы РЗЭ осуществляют традиционными селективными способами. Пример 2. 1 кг отходов обогащения полиметаллических руд, содержащих 0,60 суммы РЗЭ, обжигают при температуре 900 С, проводят гашение при ТЖ, равном 12, фильтруют,оставшуюся твердую часть обрабатывают раствором на основе азотной кислоты с концентрацией 3 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 6 при ТЖ 11 в течение 0,5 часа. Степень извлечения РЗЭ в готовый концентрат составляет 54. Пример 3. 1 кг отходов обогащения полиметаллических руд, содержащих 0,60 суммы РЗЭ, обжигают при температуре 900 С, проводят гашение при ТЖ, равном 12, фильтруют,оставшуюся твердую часть обрабатывают раствором на основе азотной кислоты с концентрацией 4 и активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 10 при ТЖ 11 в течение 0,5 часа. Степень извлечения РЗЭ в готовый концентрат составляет 60. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения редкоземельных элементов из отходов обогащения полиметаллических руд,включающий обработку исходного материала выщелачивающим раствором, содержащим азотную кислоту, отличающийся тем, что исходный материал предварительно обжигают при температуре 900 С с последующим гашением и удалением карбонатной части фильтрованием,оставшуюся твердую часть обрабатывают выщелачивающим раствором, который содержит азотную кислоту концентрацией 2-4 и активированную путем электролиза воду с добавлением 50-ной серной кислоты в количестве 3-10, причем процесс проводят при соотношении ТЖ 11.