Способ переработки шеелитовых промпродуктов Советский патент 1992 года по МПК C22B34/36 

Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к металлургии вольфрама, и может быть использовано при разработке шеелитовых концентратов и промпродуктов.

Известен способ спекания (или сплавления) шеелитовых концентратов с содой. Спекание проводят при 800- 900°С в присутствии кварцевого песка. Расход соды составляет при этом 150-200% к теоретически необходимому для образования Na2WO. Для снижения спекообразования в шихту вводят кеки от выщелачивания. Но даже в этих условиях извлечение вольфрама из CaW04 в не превышает 95%.

Известен автоклавно-содовый способ переработки шеелитовых концентратов. Он не требует введения в процесс кварцевого песка и кеков выщелачивания и обеспечивает извлечение вольфрама в раствор на уровне 98%.

Как первый, так и второй способы не могут быть применены для переработки шеелитовых концентратов с повышенным содержанием флюорита, так как потребуется значительный избыток соды и растворы выщелачивания будут содержать значительное количество примесей (вместе с вольфрамом в раствор переходят фтор, фосфор, мышьяк, молибден, кремний). Это затруднит получение кондиционной продукции, усложнит технологию, потребует повышенный расход реагентов.

Распространенный способ переработки шеелитовых концентратов разложением непосредственно концентрированной соляной кислотой при 90-100°С с получением технической вольфрамовой кислоты, очищаемой затем аммиачным способом, не может использоваться для концентратов с повышенным содержанием флюорита, так как вольфрамовая кислота будет содержать значительное количество CaFa, что затруднит очистку ее от примесей аммиачным способом, потребует дополнительных операций, увеличение времени, уменьшение извлечения основного компонента Применение технической вольфрамовой кислоты непосСО

с

xj

V4 О 4 К)

редственно для выплавки ферровольфрама будет ограничиваться Из-за присутствия

флюорита.

Наиболее близким решением, совпадающим с предлагаемым по всем переделам, взятым авторами за прототип, является способ переработки шеелитовых концентратов США. По данному способу тонкоизмельченный концентрат крупностью 85% класса - 0,044 мм разлагают в течение 5 ч при 82°С 20% НС при с небольшим количеством НМОз. После окончания процесса пульпу разбавляют водой и осадку дают отстояться. Кислый раствор сливают, а осадок 3-4 раза промывают в реакторе холодной водой. Полученную техническую вольфрамовую кислоту растворяют в аммиачной воде. Осветленный раствор выпаривают в вакуум-выпарных аппаратах до плотности 1.5 г/дм . Выделившийся паравольфрамат аммония отфильтровывают на нутч-фильт- ре отжимают на центрифуге и высушивают при 100°С. Общее извлечение вольфрама в готовую продукцию составляет 95%.

Недостатком данного способа применительно к шеелитовым концентратам с по- вышенным содержанием флюорита является то, что получаемая техническая вольфрамовая кислота будет содержать большие количества CaF2, который в аммиачной воде е значительной степени вместе с вольфрамом переходит в раствор

Выделение из такого раствора пара- вольфрамата при выпаривании приводит к загрязнению его кальцием и фтором. Для получения продукции, отвечающей техническим условиям, потребуется дополнительная операция по очистке от этих примесей введением в раствор MgCI2, что приведет к увеличению продолжительности процесса, снижению извлечения, расходу реагентов.

Цель изобретения - ускорение процесса и получение кондиционной конечной продукции.

Поставленная цель достигается тем, что разложение соляной кислотой проводят в присутствии ионов железа (III) или алюминия () при их концентрации в растворе 15.20 г/дм3.

По сравнению с прототипом предложенный способ позволяет сократить продолжительность общего технологического цикла и получить кондиционную товарную продукцию. В результате растворения фторида кальция обеспечивается более полное раскрытие поверхности минералов шеелита, ускоряется процесс образования вольфрамовой кислоты, практически не содержащей флюорита и одновременно

очищенная от железа, фосфора, молибдена, щелочных и щелочноземельных металлов, из которой можно получать паравольфрамат аммония, отвечающий техническим требованиям.

В результате растворения фторида кальция при выщелачивании и отделении его от вольфрама не требуется специальной операции по очистке вольфрамовой кислоты

путем введения MgClz, т.е. сокращается время технологического цикла, а полученная техническая вольфрамовая кислота может использоваться как товарная продукция в черной металлургии.

Пример осуществления способа. Опыты проводят с шеелитовым концентратом одного из вольфрамовых месторождений Казахстана следующего состава, %: ЛЮз 55; CaF2 20; А120з 1,2; Ре20з 0,5; Мо 3,5; СаО 17;

5Ю2 0,3; Р 0,2: As 0,05; S 0.2. Концентрат измельчают до класса -0,044 мм (85%) и разлагают при 80-90°С в течение 4 ч 20% HCI при с небольшим количеством НЫОз.

Проводится холостой опыт и опыты с

введением и из расчета 5-25 г/дм3 Fe (111) и Al (IH). После завершения процесса пульпу разбавляют водой, отстаивают, фильтруют. Полученный осадок технической вольфрамовой кислоты промывают 4 раза холодной водой и затем растворяют в аммиачной воде. После отстаивания осветленный раствор выпаривают до плотности 1,5 г/см, выделившийся паравольфрамат аммония отфильтровывали, высушивали при 100°С. Так как конечным продуктом для производства вольфрама или карбида вольфрама является триоксид вольфрама (Л/Оз), который может быть получен

как при прокаливании вольфрамовой кислоты, так и паравольфрамата аммония, то опыты проводятся с получением Л/Оз из технической вольфрамовой кислоты и из па- равольфрама аммония.

Результаты сведены в таблице. Формула изобретения Способ переработки шеелитовых концентратов преимущественно с повышенным содержанием флюорита, включающий

разложение соляной кислотой, фильтрацию, „промывку, растворение в аммиачной воде, выпаривание, выделение паравольфрзма- та аммония, сушку и прокалку при 800°С, отличающийся тем, что, с целью

ускорения процесса и получения кондиционной конечной продукции, разложение соляной кислотой проводят в присутствии ионов железа (III) или алюминия (III) при их концентрации о растворе 15-20 г/дм5.

Использование: изобретение касается переработки шеелитовых промпродуктов с повышенным содержанием флюорита. Сущность изобретения: проводят солянокислое разложение шеелитовых промпродуктов, содержащих флюорит, в присутствии ионов железа (III) или алюминия (II) в количестве 15-20 г/дмЗ. Получена вольфрамовая кислота, содержащая не менее 99,9% с минимальным количеством примесей. Может быть использована для легирования сталей. Из вольфрамовой кислоты можно получить кондиционные паравольфрамат аммония и трехокись вольфрама. 1 табл.