Способ комплексной переработки бедныхАпАТиТО-НЕфЕлиНОВыХ Руд Советский патент 1981 года по МПК C05B11/06 

азотнокислотного разложения руды. Это свяэанс с тем, что образуются Объемистые студнеобразные осадки . кремнеземистой кислоты, выделяющейся при разложении алюмосиликатов, входящих в состав сырья, в частности нефелина.

Способ не обеспечивает и до статочной комплексности использования сырья, так как извлечение и Ag-jp составляет только 90% от содержания их в руде. Значительная часть фосфора, алюминия, калия, натрия теряется в нерастворимом остатке.

Цель изобретения - упрощение процесса и повышение извлечения ценных компонентов из бедных руд и отходов апатитового производства с содержа-нием PijOg менее 10%.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу комплексной переработки бедных апатито-нефелиновых руд с последующим извлечением ценных компонентов, реакционную массу, полученную после азотнокислотной обработки, высушивают при 150-290с, обрабатывают водой с извлечением из нее нитратов натрия и калия и повторно подвергают обработке азотной кислотой с получением смеси солей, которую подвергают термической обработке при 300-500 с с последующим выщелачиванием алюминия каустической содой и прокаливанием твердого остатка при 900-1200°С с получением фосфорного удобрения. Измельченную бедную апатито-нефелиновую руду или отходы апатитового производства подвергают азотнокислотной обработке, реакционную массу для получения легкофильтруемых осадков и разложения нитратов алюминия и железа подвергают сушке при 150290°С. Высушенный продукт, состоящий из смеси окислов алюминия, кремния, нерастворимых минералов, натриевой и калиевой селитр, подвергают водной обработке, пульпу фильтруют,из полученного раствора выделяют калиевую и натриевую селитры, а твердый остаток обрабатывают азотной кислотой для извлечения из него алюминия и фосфора.

Отделяют нерастворимый остаток, состоящий из кремнезема и нерастворимых минералов, раствор выпаривают и полученную смесь солей подвергают термической обработке при 300-500 С для разложения нитратов алюминия и железа. Из отходящих газов регенерируют азотную кислоту.

Полученный спек обрабатывают раствором каустической соды, отделяют алюминатный раствор от фосфорсодержащего шламаХ. Раствор обычными приемами перерабатывают на глинозем. Фосфорсодержгиций шлаМ для перевода фосфора в усвояемую растениями форму подвергают,термической

обработке при 900-1200с и используют в качестве удобрения,

Пример 1. 10 кг отходов апатитовой флотации, имеющих состав,%j Аб2Оз 23,6 NajO 11,3 5 6,4, Р2О52,3, SiO 40,6, Fe2O,8,2, прочие и влага - 7,2, обрабатывают 10,7 л азотной кислоты, расход кислоты 125% от теоретически необходимого для взаимодействия то лько со щелочными компонентами сырья.

В процессе обработки в течение,. 5-10 мин пульпа разогревается за счет тепла реакции до 85-1О0°С и полностью желатинизируется вследствие коагуляции кремниевой кислоты с образованием рассыпчатой массы. Реакционную массу сушат при 250°С в течение 2 ч в муфельной печи.

После сушки получают 12,1 кг суого продукта следующего состава,%: hf.20-2,- 19,5; FeyO-b 6,8; KgO 5,3; 9,3/ p205l,9j SiOg 33,5, NOg 20,8, прочие и влага 13,9.

Для извлечения нитратов щелочных

5 элементов этот продукт обрабатывают 12 л горячей воды. Фильтрацией разделяют твердую и жидкую фазы. Скорость фильтрации составляет 2,8 . Осадок промывают водой.

.. Получают 14,4 л раствора, содержащего 184 г/л NaNO.j, 61 г/л КМОд,

0,3 г/л и небольшое количество О нитрата кальция.

Раствор выпаривают и кристаллизуют смесь нитратов или путем реакционной кристаллизации, основанной на различной растворимости нитратов натрия и калия, выделяют эти соединения в чистом виде. Получают 2,3 кг NaNOg и 0,8 кг ККОз Твердый остаток после отделения нитратов, выход которого .составляет 8,8 кг (в пересчете на сухой продукт) обрабатывают 23,6 л 35%-ной HNO в течение 30 мин при 90°С. В

5 процессе обработки в раствор извлекается алюминий, фосфор, остаточное количество щелочных элементов, кальций и небольшое количество железа. Фильтрацией отделяют раствор от

0 6,1 кг (в пересчете на сухой) твердого остатка, состоящего из кремне-зема и нерастворимых минералов. Скорость фильтрации составляет 1,8 .

c Полученный раствор азотнокислых солей выпаривают до плава, который подвергают термической обработке -при 400°С. В процессе термообработки разлагаются нитраты алюминия и железа с образованием этих элементов

0 и удалением в газовую фазу азотной кислоты, которую регенерируют и возвращают в головку процесса.

Полученный спек выщелачивают водой. При этом доизвлекают в виде нитратов 16% Кдр и 11% NagO. Этот раствор объединяют .с раствором от выцелачивания продукта сушки. Суммарное извлечение NagO и КуО в виде нитратов достигает 90 и 75% соответ ственно, в результате получают 2,77 NaNO и 1,02 кг KNOg. После от нитратов спек, имеющий состав, %: ,5, NagО 0,28, KgO 0,2,6, PgOg 6,7, CaO 10,4, FegOj 3,5, прочие и влага 13,5, выщелачивают раствором каустической соды, содержащим 300 г/л NaOH при отношении Т:Жь1:2-2,5, в течение 2 ч при 90-100°С. Отделяют отстаиванием и фильтрацией алюминатный раствор и перерабатывают на глинозем обычными приемами, принятыми в глиноземной промышленности. Фосфорсодержащий шлам прокаливаю при 1000°С. Получают 0,72 кг фосфор ного удобрения следующего состава,% PjOs 29,4, Na2O 4,7, K205l,2; CaO 37,8, 6,1, 13,3,MgO 3, SiOj 2,7, прочие - 1. Зависимость содеркания цитратнорастворимой формы в шламе от темпер туры прокаливания представлена в та лице. Примечание: Общее содер жание РоОс 29,4%. Пример 2. & качестве исход ного сырья берут 10 кг бедной апатито-нефелиновой руды следующего соста ва,%:Ае2Оз15, 18,NajO 7,0,К50 4,5;Р20 8,32, СаО 13,19, МдО 1,38, TiOg 3,28 FejOj 9,33, прочие и влага - 5,21. . Проводят те операции,что и в примере 1. Получают 1,62 кг NaNOg, 0,66к алюминатный раствор, содержащий 12,3 кг , 2,2 кг .фосфорсодержащего шлс1ма следующего состг.аа,% PoOj 36,22, СаО 54,45, Fe20-i5,49, AEjO 3,1, MgO 2,8, KjO 1,27, SiOg 2,44, NaaO 4,23. Извлечение составляет, % от содержания в исходном сырьё: NagO 86,. KjO 69, PjOy 96, 81. П р и м е р 3. Перерабатывают отходы апатитовой флотации, проводят те же, операции, что и в примере 1. Сушку продуктов вскрытия проводят при 150с. После водного выщелачивания скорость фильтрации раствора нитратов щелочных элементов составляет 1,9 м/м час. В раство- . ре содержится 5,4 г/л нитрата алюминия. Извлечение щелочных элементов в виде селитр составляет 73% Ма20 и 55% , Скорость фильтрации при отделении раствора нитрата алюминия составляет 0,9 . Пример 4. Сушку продуктов вскрытия проводят при 290с. При выщелачивании нитратов щелочных элементов скорость фильтрации составляет 2,8 . В растворах содержится 0,3 г/л АбгОз. Извлечение ще-. лочных элемейтов составляет 72% и 49% КдО. Скорость фильтрации при отделении раствора нитрата алюминия составляет 0,9 . Предложенный способ позволяет практически полностью использовать ценные компоненты (P20,Na2O, К20, ASjO и др.) входящие в состав апатита и -нефелина, перерабатьшать не использующиеся в настоящее время бедные забалансовые руды и отходы апатитового производства, что значите-, льно расширяет сырьевую базу. Формула изобретения - Способ комплексной переработки бедных апатитр-нефелиновых руд путем обработки их азотной кислотой с последующим извлечением ценных компонентов, отличающийся тем, ч.то, с целью упрощения процесса и повышения извлечения ценных компонентов из бедных руд и отходов апатитового производства с содержанием менее 10%, реакционную массу, полученную после азотнокислотной обработки, высушивают при 150-290- С, обрабатывают водой с извлечением из нее нитратов натрия и калия и повторно подвергают обработке азотной кислотой с получением смеси солей, которую подвергают термической обработке при З00-500с с последующим выщелачиванием алюминия каустической содой и прокаливанием твердого остатка .при 900-1200-с с получением фосфорного удобрения. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Голованов Г.А. Флотация кольских апатитосодержащих руд. М., -Химия , 1976, с. 214.

7823369,8

2. Позйн И.Е./ Сабо Э. Азотнокис-рений , Труды Ленинградского техflOtHOd разложение апатито-нефелино- нологичёского ии-та им. Ленсовета,

ВОЙ руды,- Сб. Исследования в об-вып. XXXVt. Л., Госхимиздат, 1956,

.ласти технологии минеральных удоб-с, 93-119.