Способ извлечения вольфрама из сырья Советский патент 1993 года по МПК C22B34/36 

вольфрама из насыщенного ионита раствором аммиака с выделением из злюата пара- вольфрамата аммония, промывку ионита водой с возвратом ее на приготовление де- сорбирующего раствора и зарядку раствором кислоты, предлагается направлять до 15% ионита после промывки на дополнительную десорбцию вольфрама до остаточного содержания не более 20 кг WOs/т и использовать полученный ионит для сорбции вольфрама из сбросных растворов с возвратом насыщенного на этой стадии ионита на сорбцию вольфрама из исходных растворов.

Обработка сбросных растворов иони- том, содержащим не более 20 кг , позволяет снизить содержание в;нмх вольфрама до-Ј-5 г WOa/м , т.е. не менее чем в 10 раз.

На дополнительную десорбцию (а затем и сорбцию) следует выводить не весь поток, а только до 15% ионита, так как в первом случае значительно увеличивается расход десорбирующего раствора, объем получаемых элюатов и снижается концентрация вольфрама в последних, что усложняет их переработку в ПВА.

Возврат ионита, насыщенного из бедных сбросных, растворов, на основную сорбцию позволяет полностью использовать его обменную емкость, устранить самостоятельные операции промывки ионита и аммиачной десорбции вольфрама из ионита с низкой емкостью, повысить селективность процесса (прм сорбции из исходных концентрированных растворов 1/13 ионита вытесняются примеси), а, следовательно, снизить расход реагентов и упростить процесс.

Способ осуществляется следующим образом,

Растворы вольфрамата натрия, полученные при вскрытии исходного сырья и очищенные от кремнекислоты (при необходимости фосфора, мышьяка и молибдена), непрерывно (по мере поступления) подкисляются концентрированной кислотой до рН 2-4 в автоматическом режиме. Подкисленный раствор после отстоя и/или контрольной фильтрации подается под нижний дренаж противоточной колонны основной сорбции, заполненной ионитом в солевой форме, например BFT-14K или ВП-1п. Раствор после сорбции собирается в промежуточный сборник, откуда подается в колонну дополнительной сорбции - для глубокого доизвлечения вольфрама. Прошедший повторную сорбцию раствор, содержащий не более 0,005 г/л Л/Оз, направляется на утилизацию минеральных солей, а-ионит из нижней части колонны, содержащий до

200-300 кг Л/Оз/т, по аэролифту перегружается в верхнюю часть колонны основной сорбции для донасыщения вольфрамом. Полностью насыщенный ионит, содержа- щий 1350-1750 кг Л/Оз/т, из нижней части колонны основной сорбции передается в колонны отмывки, где в противоточном режиме его отмывают сначала подкисленной, а затем обычной водой (конденсатом). Про0 мводы объединяются с исходными растворами, поступающими на основную сорбцию. Отмытый сорбент передается в колонну КНСПР - для проведения десорбции вольфрама. Десорбцию ведут 8,05 12,5%-ными растворами аммиака при удельном расходе элюента 2,0-2,5 И5 на 1 м насыщенного ионита. Товарный элюат, содержащий 170-220 г/л WOs, после контрольной фильтрации (для отделения разру0 шенной смолы и первичных загрязненных кристаллов ПВА) поступает на упаривание и кристаллизацию ПВА, а относительно бедный элюат возвращается на десорбцию. Сорбент из колонны десорбции самотеком

5 порциями (в соответствии с заданный режимом пульсации) поступает в верхнюю часть промывочной колонны, куда противотоком подается умягченная вода. Расход промво- ды составляет 1,0-1,5 м на 1 м смолы.

0 Аммиачная промвода возвращается на операцию приготовления десорбиругащего раствора. Основная часть ионитз (не менее 85% общего потока) после отделения транспортного раствора на троммеле передается в

5 колонну зарядки, куда прямотоком подается подкисленный раствор. Заряженный ионит с остаточной емкостью 30 и более кг WOs/т возвращается в верхнюю часть колонны основной сорбции.

0 Другая часть ионита после промывки (до 15% общего потока) аэролифтом периодически (1-2 раза в сутки) откачивается для более глубокой десорбции вольфрама. Дополнительную десорбцию можно прово5 дить в колонне объемом равным объекту единовременно перегружаемой смолы. Глубокая десорбция вольфрама может осуществляться раствором аммиака, соды, щелочи или их смесью с солями, преимущественно

0 при температуре 40-70° С. Полученные на этой стадии слабые вольфрамовые элюаты направляются в оборот - аммиачные элюаты - на приготовление десорбирующего раствора, а щелочные (содовые) - на авто5 клавное выщелачивание исходного сырья, что позволяет полезно использовать содержащийся в них избыток реагентов.

Ионит после дополнительной десорбции, содержащий не более 20 кг W03/T, в той же колонне отмывают водой (промводу

используют для приготовления элюента для дополнительной десорбции) и заряжают раствором кислоты. Отрегенерированный таким образом ионит передается в колонну дополнительной сорбции - для глубокого доизвлечения вольфрама.

Примеры. Исходные растворы, полученные автоклавно-содовым выщелачиванием вольфрама из различного сырья, после очистки от-примесей и под- кисление до рН 2-4 содержали, г/л: 40- 100 ЛЮз; 50,2 Si; 0,1 (P+As)n 0,1 Mo. Для сорбции из них вольфрама использовали пиридно-карбоксильный амфолит ВП- 14К и среднерсновной аммонит 8П-1п. Сорбцию проводили в противоточных ионообменных колоннах. Для десорбции вольфрама из насыщенного ион ита использовали 8,0-12,5%-ные растворы аммиака, приготовленные путем доукрепленил аммиачных промвод. Промывку монита после десорбции проводили 1,0-1,5 объемами воды.

Дополнительную десорбцию вольфрама из ионита ВП-14К. осуществляли разбавленными растворами аммиака при температуре 40-70° С, а из ВП-1п - смесью аммиака и солей или содовым раствором (так же при повышенной температуре). Расход десорбирующего раствора не превышал 1 объема на 1 объем ионита.

Влияние условий проведения процесса сорбционного извлечения вольфрама на содержание вольфрама в сбросных растворах и другие показателе показаны в таблице,

Для получения концентрированных элюатов, пригодных для выделения ПВА ( 170 г/л), расход десорбирующего раствора не должен превышать 2,5 удельных объемов. При этом остаточная емкость ионитов составляет 30-70 кг/т для ВП-14Ки 120-150 кг/т для ВП-1п, что не позволяет полно извлекать вольфрам: сбросные растворы содержат соответственно в среднем 0,05 и 0,45 кг/м3.

При проведении процесса в соответствии с предложенным способом концентрация вольфрама в сбросных растворах определяется количеством ионита, выводимого из основной схемы на дополнительную десорбцию, а затем (после промывки и зарядки) - на дополнительную сорбцию, и остаточного содержания вольфрама в отреге- нерированном ионмте. Видно (оп. 7-10; 12; 15-18), что вывод из основной схемы до 15% 5 ионита и снижение его остаточной емкости до 20 кг W-Оз/т позволяет уменьшить потери вольфрама со сбросными растворами до 5 г W03/N

При остаточном содержании вольфрама

0 в поступающем на дополнительную сорбцию ионите 20 кг WOs/т ее показатели заметно ухудшаются (Оп. 11 и 19). Вывод из основной схемы более 15% иохита (отобщего потека перегружаемой в единицу време5 ни смолы) также нежелателен, так как не приводит к улучшению показателей дополнительной сорбции (Оп. 13 и 20), а только усложняет процесс и приводит к получению большего объема слабых элюатоз.

0 Минимальное количество ионита, которое следует выводить на дополнительную десорбцию указывать в отличительной части нецелесообразно, так как оно зависит от марки используемой смолы.

5 Таким образом, предложенное техническое решение позволяет при минимальных затратах не менее чем в 10 раз снизить потери вольфрама со сбросными растворами без ухудшения других показателей рабо0 ты сорбционной технологии.

Формула изобретен и я Способ извлечения вольфрама из сырья, включающий его вскрытие с получением рэствора вольфрамата натрия сорб5 цию вольфрама при рН 2-4 с получением насыщенного ионита и сбросного раствора, десорбцию вольфрама раствором аммиака с выделением из элюатэ паррвольфрамата аммония, промывку ионитэ ведой с ис0 пользованием ее при приготовлении десорбирующего раствора и зарядку ионита раствором кислоты, отличающийся тем, что до 15% ионита после промывки направляют на дополнительную десорбцию

5 вольфрама до остаточного содержания охи- си вольфрама не более 20 кг/т сорбента с последующим использованием полученного сорбента для сорбции вольфрама из сбросных растворов с возвратом получен0 ного на этой стадии ионита на сорбцию вольфрама из исходных растворов.

№пп- I Марка ис- пользуемого ионита

средн Тр г ттг° 1- -т- -

- cotr

из иг-vnn. .. Щего Чия товао- мЛи.„„сле осн°в- та. Вк,Нл„„

-«ил

сыщенного из исход- ных растворов ионита, кг И/Оз/т

щего раствора, м3 на 1 м3 ионита

Ция товар

ного

элюата, кг W03/M3

емкость ионита, наноилравляемр- сорбции

ГО на„. м, .

го на основную сорбцию, кг W03/T

та, выводимого на

кгЫп Гз дополни- W03/M3 тельную десорбцию, %

I

1650-1700 То же

1350-1450 То же

:е

4,5-4,0

100-115

30-70 15-20 120-150 70-90 30-50

0,10-0,25

0,05-0,07

п „ ,э-4,0inn ,г:о

Г гп ВП-14КТоже

1650-1750 То же

2-5-2,0 То же

175-220 То же

0,04-0,06 0,05-0,07 0-09-0,13

cotr

-vnn. .. Щего Чия товао- мЛи.„„сле осн°в- та. Вк,Нл„„

-«ил

нного ход- аствонита, з/т

щего раствора, м3 на 1 м3 ионита

Ция товар

ного

элюата, кг W03/M3

емкость ионита, наноилравляемр- сорбции

ГО на„. м, .

го на основную сорбцию, кг W03/T

та, выводимого на

кгЫп Гз дополни- W03/M3 тельную десорбцию, %

700 е

450

- L-J J J rW03/TI

I ib-Ј2 jТЛ-тлГ

:е3.5S1.0,,„,,„. .Об

Остаточная

емкость ионита после дополнительнойДесорбции, кг/м3

Раствор после дополнительнойсорбции, кг W03/M3

2,5-2,0

3,5-3,0

2,5-2,0

3,5-3,0

4,5-4,0

175-220

120-140

170-215

130-145

100-115

30-70 15-20 120-150 70-90 30-50

0,04-0,06

0,02-0,03

0,35-0,55

0,10-0,25

0,05-0,07

ч,э-4,0inn ,г:о

0

2-5-2,0 То же

175-220 То же

0,04-0,06 0,05-0,07 0-09-0,13

i

доизвлечения вольфрама

5,0

0,15-0,22 0-40-0,65

0,010 0.004 0,001 0,003 0,005 0,016 следы 0,004

со со

О)

-U. ст ел

со

Применение: извлечение вольфрама из растворов, полученных при вскрытии вольфрамовых концентратов и промпродуктов. Изобретение относится к металлургии редких металлов, к способам извлечения вольфрама из врльфрамсодержащего сырья: руд, промпродуктов обогащения, стандартных концентратов. Задача, решаемая изобретением, состоит в уменьшении потерь вольфрама со 2 Сущность: исходные растворы вольфрамата натрия, полученные вскрытием вольфрам- содержащего сырья, очищают от примесей, подкисляют до рН 2-4 и направляют на сорбцию вольфрама. Насыщенный ионит отмывают, десорбируют вольфрам 8,0-12,5%-ными растворами аммиака с получением элюатов, содержащих не менее 170 г/л W03, из которых упариванием выделяют кристаллы пара вольфраматэ аммония, а полученный ионит промывают водой, после чего не менее 85% заряжают в солевую форму и возвращают на сорбцию из исходных растворов. До 15% ионита периодический выводят на дополнительную десорбцию вольфрама до остаточного содержания не более 20 кг WOa/т и используют (после промывки и зарядки) для глубокого доизвлечения вольфрама из сбросных растворов основной сорбции. Полученный на стадии сорбции из сбросных растворов ионит возвращают на основную сорбцию. Использование изобретения обеспечивает не менее чем 10-кратное уменьшение потерь вольфрама со сбросными растворами сорбционной технологии без ухудшения других показателей ее работы. 1 табл. сбросными растворами сорбционной технологии. Указанная задача решается тем, что в способе извлечения вольфрама из сырья, включающем его вскрытие с получением исходного раствора N32W04, сорбцию вольфрама при рН 2-4с получением насыщенного ионита и сбросного раствора, десорбцию СО с оо СА О Os ел со