СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 1995 года по МПК C22B59/00 

Описание патента на изобретение RU2040587C1

Изобретение относится к комплексной переработке бокситов, а именно к извлечению ценных компонентов из красного шлама глиноземного производства.

Известен способ извлечения скандия сульфатизацией из шламов [1] Способ предусматривает извлечение скандия из белитового шлама, который является продуктом содовой обработки алюмокальциевого шлака. Способ включает сульфатизацию шлама при 200оС в течение 1 ч концентрированной серной кислотой, взятой с избытком, равным 1,1-1,2 по отношению к расчетной стехиометрии, экстрагирование при 50оС в течение 40 мин при Ж:Т=10 с получением раствора, в котором концентрация серной кислоты равна 2,4 н. При этом достигается извлечение скандия из шлама на 90%
Недостатки этого способа связаны со сложностью технологического процесса, в частности необходимостью получения спека при повышенных температурах. В указанном способе переработке подвергается не непосредственно красный шлам глиноземного производства, а белитовый шлам, полученный путем содовой экстракции из алюмокальциевого шлака, который получен пирометаллическим отжигом при 1200-1400оС из красного шлама.

Известен способ извлечения скандия из боксита [2] Боксит, содержащий 0,002% Sc2O3, обрабатывали НСl. При этом с раствором терялось 10-15% Sc. Очищенный от железа белый боксит с низким содержанием SiO2 перерабатывали по методу Байера, при высоком содержании SiO2 обрабатывали Н2SO4. Скандий извлекали из кислых растворов (2 мг/л) Д2ЭГФК; извлечение >90% общее извлечение скандия 70-80%
Указанный способ также обладает рядом недостатков, а именно: способ малоэффективен ввиду изначальной бедности исходного сырья, что вынуждает перерабатывать большие объемы исходного сырья для получения конечных скандийсодержащих растворов, включает дополнительную сложную операцию переработку по способу Байера, характеризуется низким общим извлечением скандия, составляющим 70-80% получаемые растворы вследствие низкого содержания скандия малопригодны для дальнейшей переработки известными методами (экстракцией).

Цель изобретения разработка способа извлечения скандия из красного шлама, который бы обеспечивал повышение степени извлечения скандия в раствор, упрощение способа извлечения скандия за счет исключения переработки по способу Байера.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе извлечения скандия из красного шлама глиноземного производства, включающем его обработку кислотными растворами с получением скандийсодержащего раствора, обработку ведут 3-5% -ной соляной кислотой при комнатной температуре и отношении Т:Ж=1:5-10, с последующим отделением остатка от раствора и обработкой остатка 50-55%-ной серной кислотой при 100-110оС и отношении Т:Ж=1:6-8.

Способ осуществляют следующим образом.

Воздушно-сухой отвальный красный шлам, содержащий оксиды железа, алюминия, кальция, кремния, скандия, обрабатывают 3-5%-ной соляной кислотой в течение 15-30 мин при перемешивании и комнатной температуре. Соотношение Т:Ж поддерживают равным 1:(5-10). После этого пульпу отскакивают в течение 1 ч и декантируют или фильтруют. Полученный твердый осадок обрабатывают серной кислотой в течение 30-60 мин при перемешивании и температуре 100-110оС. Исходное соотношение Т:Ж берут равным 1:(6-8). По окончании обработки полученную пульпу фильтруют. Общее извлечение скандия в раствор составляет 90,1-91,5% Из скандийсодержащего раствора далее известными способами извлекают скандий. Процентное содержание сопутствующих элементов в растворе находится на уровне, не затрудняющем последующую переработку растворов для получения скандия (табл.1).

Высокое извлечение скандия в раствор возможно только при проведении процесса в заявленных пределах значений параметров, при выходе за заявленные пределы указанный результат не достигается (табл.2, примеры 8-12).

П р и м е р 1. Сухой отвальный красный шлам, содержащий, мас. Fe2O3 42,6; Al2O3 14,0; СаО 14,1; SiO2 7,6; TiO2 4,0; Sc2O3 0,014; остальное до 100, обрабатывают 4%-ной НСl в течение 30 мин при отношении Т:Ж=1:6, перемешивании и комнатной температуре. Затем пульпу фильтруют и получают твердый остаток и сливной раствор. Твердый остаток обрабатывают 50%-ной Н2SO4 в течение 40 мин при отношении Т:Ж=1:6, перемешивании и температуре 100оС. Затем пульпу фильтруют и получают целевой скандийсодержащий раствор, в который переходит (% от исходного): Fe2O3 40,7; Al2O3 48,6; SiO2 6,7; TiO2 5,7; Sc2O3 90,5.

В табл.1 приведены составы скандийсодержащих растворов, полученных в соответствии с предлагаемым способом.

В табл. 2 приведены данные конкретного исполнения предлагаемого способа (примеры 1-7).

Таким образом предлагаемый способ извлечения скандия из красного шлама позволяет повысить общее извлечение скандия (до 91,5%). Кроме того, в соответствии с предлагаемым способом упрощается процесс извлечения скандия за счет исключения стадии переработки по способу Байера.

Способ обеспечивает незначительное содержание сопутствующих элементов в целевом скандийсодержащем растворе, что упрощает последующую переработку растворов для получения скандия.

Похожие патенты RU2040587C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СКАНДИЙСОДЕРЖАЩЕГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ КРАСНЫХ ШЛАМОВ 2011
  • Анашкин Вячеслав Серафимович
  • Бухаров Алексей Николаевич
  • Гиршин Григорий Лазаревич
  • Ефимов Алексей Юрьевич
  • Сиваков Дмитрий Александрович
RU2484164C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРАСНОГО ШЛАМА 1998
  • Линников О.Д.
  • Яценко С.П.
  • Сабирзянов Н.А.
RU2140998C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ БОКСИТОВ НА ГЛИНОЗЕМ 2001
  • Диев В.Н.
  • Сабирзянов Н.А.
  • Скрябнева Л.М.
  • Яценко С.П.
  • Анашкин В.С.
  • Аминов С.Н.
  • Завадский К.Ф.
  • Сысоев А.В.
  • Устич Е.П.
RU2201988C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРАСНЫХ ШЛАМОВ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА 2012
  • Анашкин Вячеслав Серафимович
  • Бухаров Алексей Николаевич
  • Гиршин Григорий Лазаревич
  • Ефимов Алексей Юрьевич
  • Сиваков Дмитрий Александрович
RU2480412C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СКАНДИЕВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ КРАСНЫХ ШЛАМОВ 2013
  • Климентенок Геннадий Николаевич
  • Анашкин Вячеслав Серафимович
  • Вишняков Сергей Егорович
  • Панов Андрей Владимирович
RU2536714C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА СКАНДИЯ ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА 2003
  • Яценко С.П.
  • Сабирзянов Н.А.
  • Пасечник Л.А.
  • Рубинштейн Г.М.
  • Диев В.Н.
  • Скрябнева Л.М.
RU2247788C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СКАНДИЕВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА 2014
  • Анашкин Вячеслав Серафимович
  • Вишняков Сергей Егорович
  • Петракова Ольга Викторовна
  • Горбачев Сергей Николаевич
  • Панов Андрей Владимирович
RU2562183C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА СКАНДИЯ ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА 2011
  • Пягай Игорь Николаевич
  • Яценко Сергей Павлович
  • Пасечник Лилия Александровна
  • Ибрагимов Тахир Салохидинович
  • Ким Владимир Алексеевич
  • Скрябнева Лидия Михайловна
RU2483131C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИТТРИЯ 1993
  • Диев В.Н.
  • Сабирзянов Н.А.
  • Анашкин В.С.
  • Скрябнева Л.М.
  • Яценко С.П.
RU2057196C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ЩЕЛОЧНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КОАГУЛЯНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЩЕЛОЧНЫХ СТОЧНЫХ ВОД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1994
  • Диев В.Н.
  • Сабирзянов Н.А.
  • Яценко С.П.
  • Анашкин В.С.
  • Скрябнева Л.М.
RU2085509C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 040 587 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение относится к комплексной переработке бокситов, а именнно к извлечению ценных компонентов из красного шлама глиноземного производства обработкой кислотными растворами. Способ включает обработку красного шлама 3 5% -ной соляной кислотой при комнатной температуре и отношении Т Ж 1 5 10, затем последующую обработку 50 55%-ной серной кислотой при 100 110°С и отношении Т Ж 1 6 8. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 040 587 C1

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий его обработку кислотными растворами с получением скандийсодержащего раствора, отличающийся тем, что обработку ведут соляной кислотой 3 5% -ной концентрации при комнатной температуре и отношении Т Ж 1 5 10 с последующим отделением остатка от раствора и обработкой остатка серной кислотой 55 50%-ной концентрации при 100 110oС и отношении Т Ж 1 6 8.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2040587C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Коршунов Б.Г., Резник А.М., Семенов С.А
Скандий
М
: Металлургия, 1987, с.133-134.

RU 2 040 587 C1

Авторы

Диев Валерий Николаевич

Яценко Сергей Павлович

Анашкин Вячеслав Серафимович

Сабирзянов Наиль Аделевич

Даты

1995-07-25Публикация

1993-02-03Подача