СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ ПИРОКСЕНИТОВОГО СЫРЬЯ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ ПИРОКСЕНИТОВОГО СЫРЬЯ


RU (11) 2034074 (13) C1

(51) 6 C22B59/00, C22B3/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5042008/02 
(22) Дата подачи заявки: 1992.05.02 
(45) Опубликовано: 1995.04.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Коршунов Б.Г., Резник А.М. и Семенов С.А. Скандии - М.: Металлургия, 1987, с.150. 
(71) Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии 
(72) Автор(ы): Смольная Т.А.; Смирнов И.П.; Шаталов В.В.; Никонов В.И.; Смирнов К.М. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ ПИРОКСЕНИТОВОГО СЫРЬЯ 

Использование: касается гидрометаллической переработки стандийсодержащего пироксенитового сырья. Сущность: пироксенитовое сырье вышелачивают минеральной кислотой, в качестве которой используют серную кислоту, в присутствии соединений фтора и с рециркуляцией полученных растворов. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургической переработке минерального сырья, в частности к скандийсодержащему пироксенитовому сырью.

Известен способ извлечения скандия из пироксенитов путем сплавления их со щелочами (NaOH) при температуре 500-600оС с последующим растворением спека в соляной кислоте. (Б.Г. Коршунов, А.М. Резник, С.А. Семенов, Скандий М. "Металлургия, 1987 г. с. 150). Однако этот способ громоздок, сложен, агрессивен, связан с высоким расходом реагентов и поэтому не технологичен.

Предложен способ извлечения скандия из пироксенитового сырья, включающий выщелачивание серной кислотой в присутствии солей фтора и с рециркуляцией полученных растворов.

Выщелачивание можно проводить в две стадии, при этом соединения фтора следует вводить на вторую стадию, а на первую стадию следует подавать раствор после извлечения скандия.

П р и м е р 1. 1 кг пироксенитового сырья состава, 6 Fe; 4,3 FeO; 19,6 CaO; 13,3 MgO; 47,7 SiO2; 6,9 Al2O3 и 0,013 Sc выщелачивается серной кислотой в присутствии фторида калия при температуре 95оС в течение 12 ч, при остаточной кислотности 180-200 г/л, с рециркуляцией продукционного раствора, в одну стадию.

Пульпа после выщелачивания фильтруется, твердый остаток (кек) отмывается от водорастворимого скандия и анализируется. По содержанию скандия в твердом остатке с учетом его выхода рассчитывается извлечение скандия в раствор, которое далее уточняется по его концентрации в продукционном и промывном растворах (путем сведения баланса).

В этих условиях при расходе фторида калия в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 70% скандия. Расход серной кислоты 1,5 т/т.

П р и м е р 2. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии фторида калия (KF) и с рециркуляцией растворов, в две стадии.

На первую стадию подается исходное сырье и хвостовой раствор после извлечения скандия. Выщелачивание ведется при температуре 95оС, в течение 3 ч, при остаточной кислотности 35 г/л. После фильтрации твердый остаток выщелачивают серной кислотой в присутствии фторида калия и с рециркуляцией продукционного раствора, при температуре 95оС, в течение 12 ч, при остаточной кислотности 198 г/л.

В этих условиях при расходе фторида калия в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 71,9% скандия. Расход серной кислоты 1,2 т/т, то есть уменьшается на 0,3 т/т.

П р и м е р 3. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии кремнефторида натрия (Na2SiF6) с рециркуляцией растворов и в две стадии.

На первой стадии процесс осуществляется при температуре 95оС в течение 4 ч при остаточной кислотности 50 г/л, на второй стадии при температуре 95оС, в течение 12 ч при остаточной кислотности 190 г/л в присутствии Na2SiF6. При расходе кремнефторида натрия в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 76,9% скандия. Расход серной кислоты 1,1 т/т.

П р и м е р 4. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии фторида натрия с рециркуляцией растворов и в две стадии.

На первой стадии процесс осуществляется в том же режиме, что и в примере 3, на второй стадии при температуре 95оС, в течение 12 ч, при остаточной кислотности 135 г/л, в присутствии NaF.

При расходе фторида натрия в пересчете на фтор 30 кг/т в растворе переходит 79,7% скандия, расход серной кислоты 1,1 т/т.

П р и м е р 5. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии бифторида аммония (NH4F HF) с рециркуляцией растворов и в две стадии.

На первой стадии процесс осуществляется в том же режиме, что в примерах 3 и 4, на второй при температуре 95оС в течение 12 часов, при остаточной кислотности 200 г/л и в присутствии NH4FHF.

В этих условиях при расходе бифторида аммония в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 74,8% скандия. Расход серной кислоты 0,9 т/т.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества:

Позволяет извлечь скандий (70-80%) из пироксенитов при технологически приемлемом расходе реагентов (1-1,5 т/т).

Позволяет упростить процесс за счет исключения агрессивных операций (сплавление со щелочью, растворение в соляной кислоте).

Позволяет удешевить процесс благодаря использованию стандартного оборудования и сокращению расхода реагентов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ ПИРОКСЕНИТОВОГО СЫРЬЯ, включающий выщелачивание минеральной кислотой, отличающийся тем, что выщелачивание ведут с использованием в качестве минеральной кислоты серной кислоты в присутствии соединений фтора и с рециркуляцией полученных растворов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание проводят в две стадии, при этом соединения фтора вводят на вторую стадию.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор после извлечения скандия возвращают на первую стадию выщелачивания.