Способ извлечения тугоплавких металлов Советский патент 1992 года по МПК C22B34/34 C22B34/36 

Изобретение относится к области металлургии редких м еталлов, а именно к способам извлечения тугоплавких металлов.

Известен способ извлечения тугоплавких металлов сорбцией с использованием сильноосновных анионитов.

Недостатком этого способа является необходимость использования для десорбции тугоплавких металлов крепких растворов щелочей с солевыми добавками.

Известен также способ извлечения тугоплавких металлов из кислых растворов и пульп сорбцией на амфолите с последующей десорбцией аммиачными растворами.

Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической

1О сущности и достигаемому результату.

|Ю

Недостаток указанного способа оневысокая степень извлечения, . .

0s

Целью изобретения является повыСлЭшение степени извлечения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения тугоплавких металлов из кислых растворов и пульп сорбцией на амфолите с последующей десорбцией аммиачными растворами сорбцию проводят на амфолите, содержащем тетраполимер винилпиридина, дивинилбензол, нитрил акриловой кислоты и стирол, со следующей структурной формулой:

{СНг 1ЩСНгСН)в(СНгСНМСНг-СН)5

Л, ioQH VK

СНз-СНгСНСущность способа заключается в то что для сорбционного извлечения туго плавких материалов используют новый высокоемкий амфолит пористой структу ры на основе тетраполимера винилпиридина, дивинилбензола, нитрила акриловой кислоты и стирола. Сорбционное извлечение тугоплавких металлов по данному способу возможно в широком диапазоне кислотности раствора или жидкой фазы пульпы (вплоть до 300-350 г/л по азотной кислоте) с высокой сорбционной емкостью до 1бОО мг/г сорбента. Указан ные иониты, по сравнению с ионитами по способу-прототипу, имеют высокую, механическую прочность (см.табл. 1 ). По описываемому способу возможно глубокое извлечение тугоплавких металлов, так как изотерма сорбции носит выпуклый характер с крутым подъе мом в начальной области. Извлечение вольфрама или молибдена из раствора (или жидкой фазы пульпы) можно прово дить до остаточного содержания метал ла менее 10 мг/л. По предлагаемому способу сорбцион ное извлечение тугоплавких металлов проводят в высокопроизводительных колоннах с движущимся слоем сорбента (при сорбции из растворов) или в аппаратах с пневмоперемешиванием типа Пачук (при сорбции из пульп) с глубоким.извлечением и незначительным расходом сорбента. После сорбции ионйт промывают водой и подают на стадию десорбции. Десорбцию с насыщенных ионитов проводят раствором, гидроокиси аммония в колонне с , движущимся слоем сорбента. Из товарного десорбата известными методами выделяют готовый продукт (паравольфрамат или парамолибдат аммония), Данный способ исследовали в лабораторных и укрупненных условиях. Установка состояла из колонн для сорбции и десорбции с движущимся слоем сорбента объемом 10 л и шести последовательно соединенных пачуков объемом 30 л каждый. П р и м е р 1. Раствор вольфрамата натрия от автоклавно-содового разложения шеелитового концентрата (содержание трехокиси вольфрама 53%) нейтрализовали серной кислотой до рН 2,5-,0 и подавали на сорбцию в колонну с движущимся слоем сорбента. Содержание вольфрама в исходном оастворе 65 г/л. Поток по сорбенту 250 мл/ч, по раствору 2,5 л/ч. Полученные данные приведены в табл.2. П р и м е р 2. Сорбционное извлечение вольфрама из шеелитовой пульпы. Кислотность жидкой фазы пульпы 3011-320 г/л по азотной кислоте. Загрузка сорбента в пачук 10-15% (по объему), поток по сорбенту 800 мл/ч, по пульпе 8 л/ч. Температура 8085°.С. Полученные данные приведены в табл.2. П р и м е р 3. Сорбционное извлечение молибдена из пульп азотнокислотного разложения промпродукта, содержащего 3,5% молибдена. Кислот-.. ность жидкой фазы пульпы 50-100 г/л . по азотной кислоте. Загрузка сорбента в пачук 5-8% (по объему), поток по сорбенту ОО мл/ч, по пульпе 1015 л/ч. Полученные данные приведены в табл.3.П р и м е р 4. Сорбция молибдена из содово-хлоридных растворов от переработки полиметаллических руд. рН раствора 2,5-,0. Содержание молибдена 9,5 г/л. Поток по сорбенту 250 мл/ч, по раствору 10-12 л/ч. Полученные данные приведены в табл.3. Таким образом, полученные данные по извлечению тугоплавких металлов, например вольфрама, молибдена, из кислых растворов и пульп сорбцией на аминокарбоксильных пористых амфолитах, содержащих тетраполимер винилпиридина, дивинилбензол, нитрил .-акриловой кислоты и стирол, показывают, то по сравнению с прототипом предоженный способ позволяет повысить

емкость, степень извлечения металла и сократить расход ионита.

Технико-экономическая эффективность складывается из повышения извлечения металла и сокращения рас хода ионита,

Например, при условной производи тельности завода 10000 т трехокиси вольфрама в год необходимо перерабо

Изменение сорбционных и механических свойств ионитов за 40 циклов

0296316

тать 500000 мЗ раствора. По способупрототипу остаточное содержание вольфрама в растворе 0,05 кг/м или на всю производительность 25 т вольфрама. По предлагаемому способу остаточное содержание в сбросных растворах менее 0,01 кг/м или на всю производительность 5 т. Следовательно, дополнительно можно получить 20 т вольфрама.

Таблица 1

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ из кислых растворов и пульп сорбцией на амфолите с после-дующей десорбцией аммиачными растворами, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения, сорбцию проводят на амфолите, содержащем тетраполимер вйнилпиридина, дивинилбензол, нитрил акриловой кислоты и стирол, со следующей структурной формулой: ()cieKr Hfi COOK л -СНгСН- § (Л с

Примечание: ОЕ - обменная емкость по С1-иону;

ПОЕ - полная обменная емкость по С1-иону.

Сорбционное извлечение вольфрама по способу-прототипу и по предлагаемому способу

Т а б ли ц а2

Сорбционное извлечение молибдена по способу-прототипу и по предлагаемому способу

14-16

100-120 г/л

16 9,5

50-100 г/л

3 Ц рН 2,5-А,0

ТаблицаЗ

0,0ij5-0,075

600

850

Менее 0,01 1550 Менее 0,01