RU2201988C2 - Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем - Google Patents
Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201988C2 RU2201988C2 RU2001105366/02A RU2001105366A RU2201988C2 RU 2201988 C2 RU2201988 C2 RU 2201988C2 RU 2001105366/02 A RU2001105366/02 A RU 2001105366/02A RU 2001105366 A RU2001105366 A RU 2001105366A RU 2201988 C2 RU2201988 C2 RU 2201988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- scandium
- sodium hydroxide
- precipitate
- extraction
- Prior art date
Links
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 90
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 34
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N hydrochloride hydrofluoride Chemical compound F.Cl GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 49
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- NYMLCLICEBTBKR-UHFFFAOYSA-H scandium(3+);tricarbonate Chemical compound [Sc+3].[Sc+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O NYMLCLICEBTBKR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- HFNQLYDPNAZRCH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O.OC(O)=O HFNQLYDPNAZRCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к извлечению ценного компонента - скандия из промежуточных продуктов переработки бокситов на глинозем - спекательных пылей электрофильтров или красного шлама. Способ включает выщелачивание исходного продукта, извлечение и концентрирование скандия из раствора с последующим отделением раствора от осадка, введение в полученный раствор раствора, содержащего гидроксид амфотерного металла-коллектора, последующую фильтрацию осадка, его промывку, сушку и прокалку. Выщелачивание водой и/или 5-12%-ным раствором карбоната или гидрокарбоната натрия или их смеси проводят не менее 3 раз при температуре не выше 50oС в течение не менее 2 ч при соотношении Т:Ж=1:2,5-5,0 с использованием каждый раз новых порций продукта переработки бокситов в качестве исходного сырья. В качестве раствора, содержащего гидроксид амфотерного металла-коллектора, используют раствор оксида алюминия или цинка в гидроксиде натрия, после введения раствора оксида алюминия или цинка в гидроксиде натрия раствор выдерживают при температуре не ниже 80oС в течение не менее 2 ч. Осадок отделяют, промывают и обрабатывают 10-25%-ным раствором гидроксида натрия при нагревании до кипения, фильтруют и промывают 1-5%-ным раствором гидроксида натрия, затем растворяют осадок в 1-5%-ной соляной кислоте, фильтруют и фильтрат обрабатывают 10-25%-ным раствором аммиака или 2-10%-ной плавиковой кислотой с избытком 1-3% от стехиометрии. Предлагаемый способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем значительно проще технологически, чем известный. При этом обеспечивает достаточно высокий процент извлечения скандия. 2 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к извлечению ценного компонента - скандия из промежуточных продуктов переработки бокситов на глинозем - спекательных пылей электрофильтров или красного шлама.
Известен способ извлечения скандия из красных шламов глиноземного производства (Л. Ф. Борисенко, Л.М. Делицин, Н.С. Поликашина. Перспективы получения скандия из техногенных отходов. Обзорная информация. Вып.2 Мин. природных ресурсов РФ. ЗАО "Геоинформмарк". М., 1999, стр.64), в котором шлам подвергают кислотному разложению с последующим извлечением скандия из растворов с рН 1-3 ионитами (СФ-4, СФ-5, АИФ) и десорбцией растворов Na2CO3. Технологическое извлечение скандия из проб составляет 28%, а концентрация скандия в десорбате достигает 68-72 мг/дм3.
Недостатками известного способа являются: использование кислотного вскрытия шлама, значительные потери смолы за счет уноса ее мелких частиц при истирании (10-50 кг на 1 т шлама), большие загрузки ионита (6% ионита от объема раствора на каждой из 10-ти стадий), низкое содержание скандия в десорбате, а также снижение емкости смол при циклическом их использовании из-за влияния депрессирующих примесей.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ получения скандийсодержащего концентрата из красных шламов глиноземного производства, включающий кислотное выщелачивание красного шлама, извлечение и концентрирование скандия из кислых растворов экстракцией или сорбцией на фосфорсодержащих экстрагентах или ионитах, элюирование скандия из органической фазы раствором карбоната аммония, осаждение скандийсодержащего концентрата из карбонатаммиачного элюата, введение в элюат алюминатного раствора глиноземного производства с последующей кристаллизацией целевого продукта, фильтрацию осадка, его промывку, сушку и прокалку (авт. св. СССР 1911499, МПК С 22 В 59/00, 1991 г.).
Недостатками известного способа являются сложная технология извлечения скандия за счет использования экстрагентов или ионитов при проведении экстракции или сорбции, а также наличие кислотного выщелачивания, связанного со сложностью технологического процесса использования кислот, агрессивно воздействующих на аппараты и ухудшающих экологию.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем с достижением технического результата, обеспечивающего наряду с высоким извлечением скандия технологическую простоту процесса.
Технический результат достигается в предлагаемом способе извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем, включающем выщелачивание исходного продукта с последующим отделением раствора от осадка, осаждение введением в раствор раствора, содержащего гидроксид амфотерного металла-коллектора, последующую фильтрацию осадка и его промывку, в котором выщелачивание проводят водой или 5-12%-ным раствором карбоната или гидрокарбоната натрия или их смесью не менее 3-х раз при температуре не выше 50oС в течение не менее 2 ч при соотношении Т:Ж=1:2,5-5,0 с использованием каждый раз новых порций продукта переработки бокситов в качестве исходного сырья; в качестве раствора, содержащего гидроксид амфотерного металла-коллектора, при осаждении используют раствор оксида алюминия или цинка в гидроксиде натрия и после его введения раствор выдерживают при температуре не ниже 80oС в течение не менее 2 ч, осадок отделяют, промывают и обрабатывают 10-25%-ным раствором гидроксида натрия при нагревании до кипения, фильтруют и промывают 1-5%-ным раствором гидроксида натрия, затем полученный осадок растворяют в 1-5%-ной соляной кислоте, фильтруют и фильтрат подвергают обработке раствором аммиака или плавиковой кислоты с получением осадка, его сушкой и прокалкой.
При этом обработку ведут 10-25%-ным раствором аммиака или 2-10%-ным раствором плавиковой кислоты с избытком 1-3% от стехиометрии.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ извлечения скандия из отходов глиноземного производства, включающий щелочное выщелачивание в определенных условиях, гидролитическое разложение в присутствии раствора оксида цинка или алюминия в гидроксиде натрия также в определенных условиях и последующих обработок гидроксидом натрия, низкоконцентрированной соляной кислотой, раствором аммиака или плавиковой кислоты.
Авторами разработан технологически простой способ извлечения скандия из отходов переработки боксита в богатый концентрат с использованием характерных для глиноземного производства содо-щелочных растворов и носителей, не чуждых применяемым на глиноземных заводах технологиям (Байера, спекания, комбинированный). На основании исследований, проведенных авторами, определено, что скандий в бокситах имеет геохимическую связь с минералами железа (магнетит и гематит) и титана (рутил, ильменит). При разложении боксита в технологическом процессе оксиды титана, железа блокируют переход скандия в щелочной раствор, вследствие чего Sc+3 концентрируется в промежуточных продуктах переработки бокситов на глинозем. Процесс высокотемпературного спекания боксита с содой сопровождается значительным (до 40%) уносом мельчайшей пыли с ее улавливанием в электрофильтрах. В результате как в пылях, так и в красном шламе значительная часть скандия, содержащегося в боксите, оказывается слабосвязанной с исходными (для боксита) компонентами. Исходя из этих предположений авторами были проведены исследования по комплексованию скандия в карбонатный комплекс при обработке промежуточных продуктов переработки бокситов на глинозем - пылей электрофильтров или красного шлама.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Пыль с электрофильтров печей спекания боксита или красный шлам обрабатывают 5-12%-ным раствором карбоната или гидрокарбоната натрия или их смеси и/или водой не менее 3-х раз при температуре не выше 50oС в течение не менее 2 ч при соотношении Т: Ж= 1:2,5-5,0. В раствор переходит большая часть натрия, образуя карбонат натрия, значительная часть скандия, а также некоторое количество алюминия, титана, галлия, кремния и др. Осадок отделяют, а в раствор вводят раствор оксида алюминия или цинка в гидроксиде натрия в количестве, необходимом для получения избыточной концентрации гидроксида натрия в карбонатном растворе. Затем для гидролитического осаждения раствор выдерживают при температуре не ниже 80oС в течение не менее 2 ч. Гидролитическое осаждение натриевой щелочью, а не кислотой, имеет значительное преимущество, так как исключаются безвозвратные потери используемых реагентов и отсутствует сильное вспенивание, которое наблюдается в случае проведения нейтрализации кислотой. Предлагаемые условия позволяют снизить концентрацию скандия в маточном растворе до 0,2 мг/дм3 и сделать технологию более экономичной, не проводя нейтрализацию кислотой. Значительное извлечение скандия в концентрат возможно только при соблюдении заявляемых условий. Так, при проведении выщелачивания, если соотношение Т:Ж становится меньше, чем 1:2,5, наблюдается уменьшение степени извлечения скандия вследствие резкого возрастания соотношения раствора, оставшегося со шламом, причем промывка содовым раствором не обеспечивает полного вымывания закомплексованного с карбонат-ионом скандия. Если соотношение Т:Ж становится больше, чем 1:5, происходит значительное разубоживание выщелоченного скандия, а также резко возрастает содержание примесей ТiO2, SiO2, Fе2О3, ZrO2, загрязняющих при последующем гидролитическом осаждении скандийсодержащий концентрат. Добавление к черновому скандийсодержащему раствору раствора оксида алюминия или цинка в гидроксиде натрия приводит к небольшому избытку едкой щелочи от стехиометрии, но к такому избытку, при котором гидролиз металла-коллектора проходит достаточно полно, и с осадком металла-коллектора выпадает практически весь закомплексованный в растворе скандий. Важным условием в осаждении скандия из карбонатно-бикарбонатного раствора является разрушение комплекса Sc+3 и перевод его в осадок в виде основного карбоната скандия, именно с этой целью концентрация вводимого в фильтрат гидроксида натрия должна быть избыточной по отношению к концентрации NаНСО3 в черновом скандийсодержащем растворе. В предлагаемом способе отделение скандия от основных карбонатов алюминия или цинка осуществляют химическим методом. Для чего полученный после гидролитического разложения осадок растворяют в 10-25%-ном растворе гидроксида натрия при нагревании до кипения. Осадок после отстоя отфильтровывают, промывают слабым раствором щелочи (1-5% NaOH )и растворяют в разбавленной (1-5%) соляной кислоте. Затем фильтруют и фильтрат обрабатывают 10-25%-ным раствором аммиака или 2-10%-ным раствором плавиковой кислоты с избытком 1-3% от стехиометрии. Осадок фильтруют, промывают, сушат и прокаливают при температуре не выше 800oС. Прокаленные осадки являются конечными богатыми концентратами по скандию с содержанием (в пересчете на Sc2O3) в оксидном концентрате 10-30% Sс2О3 и во фторидном концентрате 30-50% SсF3. При осаждении из кислого раствора раствором аммиака извлечение скандия в осадок достигает 94-100%, а при осаждении плавиковой кислотой 92-100%.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Сухой красный шлам, содержащий, мас.%: Fе2О3 42,4; Аl2O3 14,0; СаО 14,1; SiO2 7,6; TiO2 4,0; Sс2О3 0,0120; остальное - вода и другие примеси, в количестве 100 г обрабатывают 250 мл 10%-ным раствором бикарбоната натрия (10 г NaHCO3/100 мл Н2O) при перемешивании в течение 2 ч при температуре 45oС при соотношении Т:Ж=1:2,5. Операцию со свежими порциями сухого красного шлама (каждая порция по 100 г) повторяют еще дважды при тех же условиях ее проведения. После отстоя осадок отделяют фильтрованием с промывкой бикарбонатом натрия. Получают 150 мл фильтрата, в который добавляют 1,5 мл раствора оксида алюминия в гидроксиде натрия (Nа2Ообщ. 180 г/дм3, Аl2О3 120 г/дм3) и доводят концентрацию гидроксида натрия в растворе до 15 г/л. Раствор нагревают до температуры 80oС и выдерживают в течение 2 ч, осадок отделяют, промывают и обрабатывают 10%-ным раствором гидроксида натрия при нагревании до кипения, фильтруют, промывают 1%-ным раствором гидроксида натрия, растворяют осадок в 5%-ной соляной кислоте, фильтруют и фильтрат обрабатывают 10%-ным раствором аммиака до рН 7. Выпавший осадок фильтруют, промывают, сушат и прокаливают при 800oС. Масса осадка равна 20 мг, содержание Sс2O3 11,25%, извлечение скандия из шлама составляет 5,90%.
Пример 2. Пыль с электрофильтров состава, мас.%: Аl2О3 19,9; Fе2О3 7,4; ∑ Na2O 37; SiO2 4,1; ППП 23,6; Sс2О3 0,008; в количестве 120 г обрабатывают 500 мл воды в течение часа при температуре 45oC, осадок отделяют и обрабатывают 500 мл 10%-ным раствором бикарбоната натрия (10 г NаНСО3/100 мл Н2О) при перемешивании в течение 2 ч при температуре 45oС при соотношении Т:Ж=1: 5. Операцию (каждая порция пыли по 120 г) повторяют еще дважды при тех же условиях ее проведения. После отстоя осадок отделяют фильтрованием с промывкой бикарбонатом натрия. Получают 500 мл фильтрата, в который добавляют 5,0 мл раствора оксида цинка в гидроксиде натрия (Na2Oобщ. 180 г/дм3, ZnO 50 г/дм3), доводят концентрацию гидроксида натрия в растворе до 15 г/л. Раствор выдерживают при температуре 80oС в течение 2 ч, осадок отделяют, промывают и обрабатывают 10%-ным раствором гидроксида натрия при нагревании до кипения, фильтруют, промывают 5%-ным раствором гидроксида натрия, растворяют осадок в 1%-ной соляной кислоте и фильтрат обрабатывают 10%-ным раствором аммиака до рН 2. Выпавший осадок фильтруют, промывают, сушат и прокаливают при 800oС. Масса осадка равна 15 мг, содержание Sс2O3 26,0%, извлечение скандия из шлама составляет 12,3%.
Пример 3. Сухой красный шлам, содержащий, мас.%: Fе2О3 42,4; Аl2O3 14,0; СаО 14,1; SiO2 7,6; TiO2 4,0; Sc2O3 0,0120; остальное - вода и другие примеси, в количестве 100 г обрабатывают 250 мл 10%-ным раствором бикарбоната натрия (10 г NаНСО3/100 мл Н2О) при перемешивании в течение 2 ч при температуре 45oС при соотношении Т:Ж=1:2,5. Операцию со свежими порциями сухого красного шлама (каждая порция по 100 г) повторяют еще дважды при тех же условиях ее проведения. После отстоя осадок отделяют фильтрованием с промывкой бикарбонатом натрия. Получают 150 мл фильтрата, в который добавляют 1,5 мл раствора оксида алюминия в гидроксиде натрия (Nа2Ообщ. 180 г/дм3, Аl2О3 120 г/дм3) и доводят концентрацию гидроксида натрия в растворе до 15 г/л. Раствор нагревают до температуры 80oС и выдерживают в течение 2 ч, осадок отделяют, промывают и обрабатывают 10%-ным раствором гидроксида натрия при нагревании до кипения, фильтруют, промывают 1%-ным раствором гидроксида натрия, растворяют осадок в 5%-ной соляной кислоте, фильтруют и фильтрат обрабатывают 10%-ной плавиковой кислотой с избытком от стехиометрии реакции осаждения фторидов 3%. Выпавший осадок фильтруют, промывают, сушат и прокаливают при 800oС. Масса осадка равна 15 мг, содержание SсF3 27,0%, извлечение скандия из шлама составляет 6,1%.
Таким образом, предлагаемый способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем значительно проще технологически, чем известный. При этом обеспечивает достаточно высокий процент извлечения скандия.
Claims (3)
1. Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем, включающий выщелачивание исходного продукта с последующим отделением раствора от осадка, осаждение введением в раствор раствора, содержащего гидроксид амфотерного металла-коллектора, последующую фильтрацию осадка и его промывку, отличающийся тем, что выщелачивание проводят водой или 5-12%-ным раствором карбоната или гидрокарбоната натрия или их смесью не менее 3 раз при температуре не выше 50oС в течение не менее 2 ч при соотношении Т:Ж=1:2,5÷5,0 с использованием каждый раз новых порций продукта переработки бокситов в качестве исходного сырья; в качестве раствора, содержащего гидроксид амфотерного металла-коллектора, при осаждении используют раствор оксида алюминия или цинка в гидроксиде натрия и после его введения раствор выдерживают при температуре не ниже 80oС в течение не менее 2 ч, осадок отделяют, промывают и обрабатывают 10-25%-ным раствором гидроксида натрия при нагревании до кипения, фильтруют и промывают 1-5%-ным раствором гидроксида натрия, затем полученный осадок растворяют в 1-5%-ной соляной кислоте, фильтруют и фильтрат подвергают обработке раствором аммиака или плавиковой кислоты с получением осадка, его сушкой и прокалкой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут 10-25%-ным раствором аммиака.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут 2-10%-ным раствором плавиковой кислоты с избытком 1-3% от стехиометрии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001105366/02A RU2201988C2 (ru) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001105366/02A RU2201988C2 (ru) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001105366A RU2001105366A (ru) | 2003-01-20 |
| RU2201988C2 true RU2201988C2 (ru) | 2003-04-10 |
Family
ID=20246533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001105366/02A RU2201988C2 (ru) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2201988C2 (ru) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247788C1 (ru) * | 2003-06-24 | 2005-03-10 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Способ получения оксида скандия из красного шлама |
| CN100370040C (zh) * | 2006-03-17 | 2008-02-20 | 汪友华 | 赤泥的提钪方法 |
| CN102491620A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-13 | 中国铝业股份有限公司 | 一种赤泥组份分离方法 |
| RU2483131C1 (ru) * | 2011-12-26 | 2013-05-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН | Способ получения оксида скандия из красного шлама |
| CN103352118A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-10-16 | 内蒙古科技大学 | 一种从白云鄂博尾矿中提铌的方法 |
| CN104046803A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 吉林吉恩镍业股份有限公司 | 从含钪物料中采用矿浆萃取方式回收钪的方法 |
| RU2536714C1 (ru) * | 2013-08-06 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объдиненная Копания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения скандиевого концентрата из красных шламов |
| RU2562183C1 (ru) * | 2014-05-29 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Кoмпания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения скандиевого концентрата из красного шлама |
| CN105568009A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-11 | 河南理工大学 | 一种酸溶液中钪的回收方法 |
| RU2613246C1 (ru) * | 2016-06-09 | 2017-03-15 | Акционерное общество "Научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов" (АО "Гипроцветмет") | Способ извлечения скандия из продуктивных растворов |
| RU2630183C1 (ru) * | 2016-11-11 | 2017-09-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ извлечения скандия из красных шламов |
| WO2018026308A1 (ru) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Получение скандий-содержащего концентрата и последующее извлечение из него оксида скандия повышенной чистоты |
| RU2684663C1 (ru) * | 2018-05-07 | 2019-04-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора |
| US11293077B2 (en) * | 2017-06-21 | 2022-04-05 | United Company Rusal Eng. And Tech. Centre Llc | Method for recovering scandium from red mud left from alumina production |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1478637A1 (ru) * | 1987-04-15 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | Способ извлечения скандия из красного шлама |
-
2001
- 2001-02-26 RU RU2001105366/02A patent/RU2201988C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1478637A1 (ru) * | 1987-04-15 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | Способ извлечения скандия из красного шлама |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОРШУНОВ Б.Г. и др. Скандий. - М.: Металлургия, 1987, с.132-134. Химия. - М.: ВИНИТИ, 1992, № 16, реферат 16Л114. * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247788C1 (ru) * | 2003-06-24 | 2005-03-10 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Способ получения оксида скандия из красного шлама |
| CN100370040C (zh) * | 2006-03-17 | 2008-02-20 | 汪友华 | 赤泥的提钪方法 |
| CN102491620A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-13 | 中国铝业股份有限公司 | 一种赤泥组份分离方法 |
| RU2483131C1 (ru) * | 2011-12-26 | 2013-05-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН | Способ получения оксида скандия из красного шлама |
| CN103352118A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-10-16 | 内蒙古科技大学 | 一种从白云鄂博尾矿中提铌的方法 |
| RU2536714C1 (ru) * | 2013-08-06 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объдиненная Копания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения скандиевого концентрата из красных шламов |
| RU2562183C1 (ru) * | 2014-05-29 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Кoмпания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения скандиевого концентрата из красного шлама |
| CN104046803A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 吉林吉恩镍业股份有限公司 | 从含钪物料中采用矿浆萃取方式回收钪的方法 |
| CN105568009A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-11 | 河南理工大学 | 一种酸溶液中钪的回收方法 |
| RU2613246C1 (ru) * | 2016-06-09 | 2017-03-15 | Акционерное общество "Научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов" (АО "Гипроцветмет") | Способ извлечения скандия из продуктивных растворов |
| WO2018026308A1 (ru) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Получение скандий-содержащего концентрата и последующее извлечение из него оксида скандия повышенной чистоты |
| RU2647398C2 (ru) * | 2016-08-04 | 2018-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Получение скандийсодержащего концентрата и последующее извлечение из него оксида скандия повышенной чистоты |
| US20190161828A1 (en) * | 2016-08-04 | 2019-05-30 | United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC | Production of scandium-containing concentrate and further extraction of high-purity scandium oxide from the same |
| US11021773B2 (en) * | 2016-08-04 | 2021-06-01 | United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC | Production of scandium-containing concentrate and further extraction of high-purity scandium oxide from the same |
| RU2630183C1 (ru) * | 2016-11-11 | 2017-09-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ извлечения скандия из красных шламов |
| US11293077B2 (en) * | 2017-06-21 | 2022-04-05 | United Company Rusal Eng. And Tech. Centre Llc | Method for recovering scandium from red mud left from alumina production |
| RU2684663C1 (ru) * | 2018-05-07 | 2019-04-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2595178C2 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов и редких металлов | |
| CA1337847C (en) | Method for purifying tio _ore by alternating acid and base treatments | |
| CN105658824A (zh) | 从赤泥废料获得高价值产物的方法 | |
| RU2669737C1 (ru) | Способ получения оксида скандия из скандийсодержащих концентратов | |
| GB2140400A (en) | Treatment of aluminous materials to produce metallurgical grade alumina | |
| CN102876895A (zh) | 从低浓度五价钒六价铬混合液中回收钒、铬的方法 | |
| RU2001105366A (ru) | Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем | |
| RU2483131C1 (ru) | Способ получения оксида скандия из красного шлама | |
| RU2245936C1 (ru) | Способ извлечения ванадия | |
| RU2522074C1 (ru) | Способ переработки эвдиалитового концентрата | |
| RU2484164C1 (ru) | Способ получения скандийсодержащего концентрата из красных шламов | |
| RU2070596C1 (ru) | Способ получения скандиевых концентратов | |
| RU2210609C1 (ru) | Способ получения металлического палладия | |
| RU2069181C1 (ru) | Способ получения оксида скандия | |
| RU2257348C1 (ru) | Способ получения оксида скандия | |
| AU2022304960A1 (en) | PROCESS FOR THE RECOVERY OF RARE EARTH METALS FROM WASTE RESIDUES FROM TiO2 PRODUCTION | |
| PL79245B1 (ru) | ||
| CN1757767A (zh) | 一种制备高纯氧化铝过程中的屏蔽除铁方法 | |
| RU2715193C1 (ru) | Способ переработки ильменитового концентрата | |
| RU2576978C1 (ru) | Способ переработки железосодержащих монацитовых концентратов | |
| RU2477758C1 (ru) | Способ извлечения америция | |
| RU2843350C1 (ru) | Способ переработки эвдиалитового концентрата | |
| RU2254296C1 (ru) | Способ получения карбоната стронция | |
| RU2155159C2 (ru) | Способ получения синтетического двухводного гипса из кальцийсодержащего сырья | |
| Froisland et al. | Acid sulfation of alunite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080227 |