Извлечение Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Al из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, прокаливанием с поваренной солью и солянокислым выщелачиванием с пероксидом Российский патент 2019 года по МПК C22B3/06 C22B34/36 

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке концентратов, промпродуктов и твердых отходов, содержащих металлы.

Известны способы обжига и выщелачивания [Г.М. Вольдман, А.Н. Зеликман. Теория гидрометаллургических процессов. М., Металлургия. 1993. С. 139-157] увеличением удельной поверхности выщелачиваемого материала, повышением концентрации реагента, снижением концентрации продукта, уменьшением эффективной толщины диффузного слоя, уменьшением толщины твердой оболочки, увеличением константы скорости реакции в автоклавах за счет термического и механического активирования.

Недостатками способов является низкое извлечение и низкое качество полученных металлов.

Наиболее близким техническим решением является сульфатизирующий обжиг марганцевых конкреций диоксидом серы при 500-600°С [Дарьин А.А., Теляков Н.М. Исследование возможности переработки фосфорсодержащих железомарганцевых конкреций Финского залива Записки горного института. 2006. Т. 169. С. 113-116], позволяющий осуществить селективный переход в водорастворимую форму цветных металлов и марганца путем нейтрального выщелачивания огарка от обжига.

Недостатком способа является то, что не рассматривалась возможность использования обжига с поваренной солью, позволяющего селективный переход в водорастворимую форму цветных металлов и марганца путем солянокислого выщелачивания с пероксидом огарка от обжига.

Задачей изобретения является создание эффективного способа более полного извлечения из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, в раствор Fe, Mn, Cu, Ni, Со и сохранения в кеке после выщелачивания Mo, W, Nb, Та (фиг. 1).

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в интенсификации процесса выщелачивания и более полном извлечении в раствор металлов из материалов, их содержащих.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения ионов металлов, включающем обжиг и выщелачивание, кек, полученный после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, промывают 3 н. раствором HCl, обжигают с поваренной солью в соотношении масс кека и соли 1:1 при 300°С в течение 4 часов, затем осуществляют кислое выщелачивание металлов 3 н. раствором HCl и пероксидом, взятым с 50% избытком против стехиометрического на окисление металлов до высших оксидов, при температуре 70°С, после чего кек промывают 3 н. раствором HCl при температуре 70°С.

Сущность способа поясняется фиг. 1-2 и табл. 1-4.

После разложения вольфрамовых концентратов путем спекания или сплавления с содой при температуре 800-850°С и последующего выщелачивания спека водой в кеке после выщелачивания остаются не растворившиеся соединения.

Пример конкретного выполнения способа

После квартования химический анализ изучаемой пробы проведен атомно-абсорбционным спектроскопическим методом, результаты которого приведены в табл. 1.

В табл. 2 дан фазовый состав кека, выполненный рентгенофрактометрическим методом.

Из данных табл. 1 и 2 видно, что проба кека отличается повышенным содержанием железа, кальция, кремния и марганца.

На фиг. 2 дана предлагаемая технологическая схема переработки кека.

В табл. 3 и 4 даны материальные балансы по извлекаемым металлам в соответствии со схемой фиг. 2.

Первоначальное выщелачивание 3 н раствором HCl и последующее прокаливание кека с поваренной солью способствует разложению карбонатов и образованию растворимых хлоридов металлов.

После прокаливания спек снова выщелачивают 3 н. раствором HCl с добавлением пероксида на окисление железа и других металлов, а при наличии NaCl в таком растворе образуются хорошо растворимые анионные хлоридные комплексы, например, [FeCl₄]^-, [FeCl₆]^3-, [Fe(H₂O)Cl₅]^2-, [Fe₂Cl₉]^3- [CuCl₃]^-, [CuCl₄]^2- и другие.

Повторное выщелачивание спека 3 н. раствором HCl окончательно переводят в раствор соли хлоридов металлов.

Выводы

Прокаливание с поваренной солью с выщелачиванием раствором соляной кислоты с небольшим количеством пероксида позволяют перевести в раствор Mn, Fe, Ni, Со, Cu, Са и Al, извлечение составило:

Остаются в осадке и не извлекаются в раствор Mo, W, Nb, Та.

В дальнейшем можно осуществлять селективное извлечение Fe, Mn, Cu, Ni, Со из раствора и Mo, W, Nb, Та из кека.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке концентратов, промпродуктов и твердых отходов, содержащих металлы. Способ извлечения ионов металлов включает обжиг и выщелачивание. При этом кек, полученный после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, промывают 3 н. раствором HCl, обжигают с поваренной солью в соотношении масс кека и соли 1:1 при 300°С в течение 4 часов. Затем осуществляют кислое выщелачивание металлов 3 н. раствором HCl и пероксидом, взятым с 50% избытком против стехиометрического на окисление металлов до высших оксидов, при температуре 70°С. После этого кек промывают 3 н. раствором HCl при температуре 70°С. Технический результат при осуществлении изобретения заключается в интенсификации процесса выщелачивания и более полным извлечением в раствор металлов из материалов, их содержащих. 2 ил., 4 табл., 1 пр.

Способ извлечения ионов металлов, включающий содовое спекание и выщелачивание вольфрамового концентрата, отличающийся тем, что кек, полученный после выщелачивания, промывают 3 н. раствором HCl, обжигают с поваренной солью в массовом соотношении кека и соли 1:1 при 300°С в течение 4 часов, затем осуществляют кислое выщелачивание металлов 3 н. раствором HCl и пероксидом, взятым с 50% избытком против стехиометрического на окисление металлов до высших оксидов, при температуре 70°С, с последующей промывкой кека 3 н. раствором HCl при температуре 70°С.