Способ переработки алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка

(51) 22 58/00 (2006.01) 01 7/06 (2006/01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ переработке алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка. Предлагаемый способ переработки алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка включает обработку исходного осадка алюминатным раствором с получением осадка гидроксида алюминия и последующую карбонизацию отфильтрованного раствора газом,содержащим 2, при этом обработку исходного осадка алюминатным раствором ведут до концентрации 2 ку в растворе 25-40 г/дм 3, после отделения осадка частично выпавшего гидроксида алюминия раствор подвергают карбонизации до концентрации 2 в растворе 4-10 г/дм 3 с отделением образовавшегося осадка гидроксида алюминия и из полученного раствора выделяют галлий в концентрат карбонизацией. Техническим результатом изобретения является повышение качества получаемых продуктов гидроксида алюминия и галлиевого концентрата.(72) Тастанов Ербулат АдиятовичАбдулвалиев Ринат Анварбекович Садыралиева Уулболсун ЖеенкуловнаГладышев Сергей Владиленович Бейсембекова Кулжайык ОтархановнаИмангалиева Лейла Манарбековна(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМОКАРБОНАТНОГО ГАЛЛИЙСОДЕРЖАЩЕГО ОСАДКА 29849 Изобретение относится к гидрометаллургии легких и редких металлов, в частности, к способам переработки алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка с выделением галлиевого концентрата. В алюминатных растворах глиноземного производства содержится 0,1-0,2 г/дм 3 галлия(Ибрагимов А.Т., Будон С.В. Развитие технологии производства глинозема из бокситов Казахстана. Павлодар 2010. с.304). Для получения галлиевого концентрата алюминатные растворы подвергают переработке. Одним из способов переработки является карбонизация газом, содержащим 10-12 С 2. (Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А.,Певзнер И.З. Производство глинозема. Металлургия. Москва. 1978. .344). Технология переработки галлийсодержащих алюминатных растворов предусматривает первичное концентрирование галлия в алюмокарбонатном осадке, с которым соосаждается 80-90 галлия, при проведении карбонизации в две стадии. Алюмокарбонатный осадок образуется на второй стадии карбонизации. Сущность способа карбонизации состоит в нейтрализации каустической щелочи (2 ку) алюминатного раствора по реакции (1) с получением карбонатной щелочи (2 б) 2 С 223 Н 2(1) В результате уменьшения содержания каустической щелочи снижается стойкость алюминатных растворов и происходит их разложение с выделением в осадок гидроксида алюминия (2) 2 Н 2 А(ОН)3(2) В конце карбонизации, когда в растворе остается мало А 23 и а 2 ку, образуется алюмокарбонатный осадок (3) 22 С 2 Н 22 А 232 С 2 Н 2 (3) Галлий соосаждается с алюмокарбонатным осадком и в результате происходит первичное концентрирование галлия. Содержание галлия в алюмокарбонатном осадке составляет 0,05-0,08 масс. в нефелиновом производстве и до 0,1-0,2 масс. в бокситовом. Алюмокарбонатный осадок перерабатывают для получения галлиевого концентрата. Известен известковый способ переработки галлийсодержащего алюмокарбонатного осадка с получением галлиевого концентрата (Еремин Н.И. Галлий. 1964. М. Металлургия. .168), согласно которому пульпу алюмокарбонатного осадка сначала перемешивают с известью для каустификации. При этом большая часть алюминия 65-70 и около 85 галлия переходят в раствор (4) СаО 2 А 232 С 2 Н 222 СаС 3 Н 2 (4) Затем в пульпу вводят окись кальция в количестве СаОА 2331. В результате этого основная часть алюминия переходит в осадок в виде гидроалюмината кальция, а галлий остается в растворе (5) 3 СаО 2 Н 23 СаОА 236 Н 2 (5) Общее извлечение галлия в раствор из алюмокарбонатного осадка достигает 90-91, а 2 алюминия 10-12. Алюминатный раствор после отделения осадка подвергают глубокой карбонизации газом, содержащим С 2 до содержания 20-25 г/дм 3 бикарбонатной щелочи(2 бкб) и получают галлиевый концентрат. Однако по этому способу получается галлиевый концентрат с низким содержанием галлия 0,2-0,3 масс Основную часть алюминия из алюминатного раствора выделяют в виде гидроалюмината кальция, который необходимо подвергать дополнительной переработке для извлечения алюминия. Кроме этого для осуществления процессов каустификации алюмокарбонатного осадка и выделения алюминия в гидроалюминат кальция требуется расход СаО. Наиболее близким к заявляемому способу является карбонизационный способ переработки галлийсодержащего алюмокарбонатного осадка(Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. Производство глинозема. Металлургия. Москва. 1978. с.344.), согласно которому алюмокарбонатный осадок смешивают с алюминатным раствором, нейтрализуя его до содержания в растворе 5-6 г/дм 3 2 к. При этом в осадок переходит гидроокись алюминия в виде гидроксида, а в раствор часть алюминия и основное количество галлия. Пульпу фильтруют. Осадок гидроксида алюминия используют в качестве затравки, а из раствора карбонизацией газом,содержащим С 2, до содержания в растворе 20-25 г/дм 3 а 2 Обкб выделяют галлиевый концентрат. Недостатком способа является повышенное содержание примесей в осадке гидроксида алюминия. Он не является товарным продуктом(ГОСТ 11841 - 76) и может быть использован только в качестве затравки. Получаемый по этому способу галлиевый концентрат так же содержит большое количество малых примесей, что приводит к снижению качества металлического галлия при дальнейшем выделении его из растворов. Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых при переработке галлийсодержащего алюмокарбонатного осадка продуктов - гидроксида алюминия и галлиевого концентрата. Достижение указанного результата обеспечивается в способе переработки алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка,включающем обработку исходного осадка алюминатным раствором с получением осадка гидроксида алюминия и последующую карбонизацию отфильтрованного раствора газом,содержащим С 2, в котором обработку исходного осадка алюминатным раствором ведут до концентрации 2 к в растворе 25-40 г/дм 3, после отделения осадка частично выпавшего гидроксида алюминия раствор подвергают карбонизации до концентрации 2 к в растворе 4-10 г/дм 3 с отделением образовавшегося осадка гидроксида алюминия и из полученного раствора выделяют галлий в концентрат карбонизацией. 29849 По предлагаемому способу галлийсодержащий алюмокарбонатный осадок перерабатывают карбонизацией в три стадии с попутным выделением гидроксида алюминия. На первой стадии исходный осадок обрабатывают алюминатным раствором до концентратции 2 к в растворе 25-40 г/дм 3 и осаждают 40 от общей массы гидроксида (в известном способе 70-90). Этот прием обеспечивает условия, препятствующие выделению в осадок алюмосиликата натрия и других малых примесей, что обеспечивает чистоту получаемого гидроксида алюминия. Вредность малых примесей (, С, Р, ) определяется не только требованиями, предъявляемыми к чистоте гидроксида алюминия, сортности глинозема, но и тем, что они отрицательно влияют на развитие зерен гидроксида алюминия в процессе кристаллизации. В предлагаемом способе содержание примесей в гидроксиде алюминия, получаемом на первой стадии, не превышает,2 0,0090,00150,00150,006 и этот продукт является товарным. На второй стадии осаждают 50 массы гидроксида алюминия карбонизацией фильтрата -й стадии газом, содержащим С 2, до 2 к 4-10 г/дм 3. Этот осадок в наибольшей степени загрязнен кремнеземом и в нем же концентрируется основное количество малых примесей. Полученный гидроксид может быть использован для производства неметаллургического глинозема. На третьей стадии, после отделения основной массы гидроксида алюминия (примерно 90) выделяют галлий в концентрат карбонизацией. Результаты экспериментов представлены в таблице. Таким образом,предлагаемый способ переработки алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка позволяет получать 20-40 товарного гидроксида алюминия и уменьшить содержание вредных примесей в галлиевом концентрате по сравнению с прототипом в среднем по железу на 90 и по другим металлам почти на 100. Таблица Примеры осуществления способа При Стадии Наименовамер карбони ние зации продуктов 1 2 3 1 Исходный Алюминатпродукт ный раствор Содобикарбонатный раствор Галлиевый концентрат 2 Исходный Алюминатпродукт ный раствор Содобикарбонатный раствор Галлиевый концентрат 3 Исходный Алюминатпродукт ный раствор АКО Фильтрат Гидроксид А 29849 При Стадии мер карбони зации 1 2 Наименова- Объем, Масса, ние продуктов 3 Галлиевый концентрат по Исходный Алюминатпро- продукт ный то раствор типу АКО Фильтрат Гидроксид А Содобикарб онатный раствор Галлиевый концентрат ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки алюмокарбонатного галлийсодержащего осадка, включающий обработку исходного осадка алюминатным раствором с получением осадка гидроксида алюминия и последующую карбонизацию отфильтрованного раствора газом, содержащим СО 2, отличающийся тем, что обработку исходного осадка алюминатным раствором ведут до концентрации 2 ку в растворе 25-40 г/дм 3, после отделения осадка частично выпавшего гидроксида алюминия раствор подвергают карбонизации до концентрации 2 ку в растворе 4-10 г/дм 3 с отделением образовавшегося осадка гидроксида алюминия и из полученного раствора выделяют галлий в концентрат карбонизацией.