СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, СКАНДИЯ И ИТТРИЯ ИЗ КРАСНЫХ ШЛАМОВ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, СКАНДИЯ И ИТТРИЯ ИЗ КРАСНЫХ ШЛАМОВ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА


RU (11) 2147622 (13) C1

(51) 7 C22B59/00, C22B7/00, B03C1/00 

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

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

(21) Заявка: 99120765/02 
(22) Дата подачи заявки: 1999.10.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.10.06 
(45) Опубликовано: 2000.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1715874 A1, 29.09.1992. RU 2040587 C1, 27.07.1995. RU 2041279 C1, 09.08.1995. Михайличенко А.И. и др. Редкоземельные металлы. - М.: Металлургия, 1987, с.21. FR 2643911 A1, 07.09.1990. EP 0042747 A1, 30.12.1981. JP 61- 60905 B, 23.12.1986. 
(71) Заявитель(и): Орлов Станислав Львович; Энтелис Игорь Юрьевич; Смирнов Борис Николаевич 
(72) Автор(ы): Орлов С.Л.; Энтелис И.Ю.; Смирнов Б.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Орлов Станислав Львович; Энтелис Игорь Юрьевич; Смирнов Борис Николаевич 
Адрес для переписки: 125438, Москва, ул.Онежская, д.6, кв.44, Костромину С.Н. 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, СКАНДИЯ И ИТТРИЯ ИЗ КРАСНЫХ ШЛАМОВ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения редких металлов. Суть изобретения заключается в том, что пульпу красного шлама разделяют по плотности на легкую и тяжелую фракции, после чего легкую фракцию подвергают магнитной сепарации при напряженности магнитного поля 400-1600 кА/м. Реализация способа позволяет снизить количество вредных примесей в получаемом концентрате и повысить степень извлечения редкоземельных металлов, скандия и иттрия. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения редких цветных металлов.

Известен способ извлечения скандия из красного шлама, основанный на кислотной обработке шлама с получением растворимых соединений извлекаемого продукта (а. с. СССР N 1321089). Недостатками данного способа являются сильное загрязнение кислотного раствора соединениями основных компонентов, содержащихся в шламе (Al2 O3, SiO2, CaCO3 и др.), низкая концентрация скандия в кислотном растворе, что затрудняет его выделение из раствора, значительный расход кислоты.

В качестве прототипа заявляемого изобретения выбран способ переработки красного шлама глиноземного производства, включая классификацию и магнитную сепарацию шлама при напряженности магнитного поля 30 - 80 кА/м (а.с. СССР N 1715874). Недостатками указанного способа являются значительное содержание вредных примесей в получаемом магнитном концентрате и недостаточно высокая степень извлечения скандия.

Задачей, решаемой предложенным способом, является снижение количества вредных примесей в получаемом концентрате и повышение степени извлечения редкоземельных металлов, скандия и иттрия.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе, включающем получение пульпы красного шлама и магнитную сепарацию с получением магнитного концентрата, содержащего железо, редкоземельные металлы, скандий и иттрий, перед магнитной сепарацией красный шлам подвергают разделению по плотности на легкую и тяжелую фракции, а магнитной сепарацией подвергают легкую фракцию при напряжении магнитного поля 400 - 1600 кА/м.

При извлечении редкоземельных металлов, скандия и иттрия из красных шламов вредными примесями являются соединения алюминия, кремния, кальция и других элементов. Они образуют при кислотном выщелачивании редкоземельных металлов из магнитного концентрата труднофильтруемые соединения типа гелей, что не позволяет отделять редкоземельные металлы, а также могут переходить в раствор вместе с редкоземельными металлами и засорять их при щелочном охлаждении.

При разделении красных шламов по плотности в тяжелую фракцию переходят большая часть карбонатов, магнетит, сульфиды и плотнокристаллический гематит. В результате этого количество вредных примесей в получаемом магнитном концентрате снижается.

Химический состав красных шламов, легкой фракции красных шламов и магнитного концентрата приведены в табл. 1. в мас.% .

Снижение количества вредных примесей в легкой фракции дает возможность изменить режимы процесса магнитной сепарации, что позволит повысить степень извлечения редкоземельных металлов, скандия и иттрия. Результаты проведенных опытов с разными величинами напряженности магнитного поля приведены в табл. 2.

При напряженности магнитного поля ниже 400 кА/м извлечение редкоземельных металлов, скандия и иттрия падает ниже 50%, что приводит к большим потерям металлов.

При напряжении магнитного поля более 1600 кА/м ухудшается качество концентрата за счет роста содержания вредных примесей.

Скорость осуществляется следующим образом.

Красные шламы в виде пульпы с содержанием твердого до 50% подаются в центробежный концентратор с непрерывной выгрузкой тяжелой фракции (например, фирмы KNELSON), где происходит разделение шлама по плотности при расходе ожижающей воды 3 - 10 л/мин и центробежном ускорении 40 - 100 м/сек. После чего легкую фракцию шлама подвергают магнитной сепарации при напряженности магнитного поля 400 - 1600 кА/м.

Выделение редкоземельных металлов, скандия и иттрия из полученного магнитного концентрата осуществляют любым известным способом, например кислотным выщелачиванием. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения редкоземельных металлов, скандия и иттрия из красных шламов глиноземного производства, включающий получение пульпы красного шлама и магнитную сепарацию с получением магнитного концентрата, содержащего железо, редкоземельные металлы, скандий и иттрий, отличающийся тем, что перед магнитной сепарацией красный шлам подвергают разделению по плотности на легкую и тяжелые фракции, и магнитной сепарации подвергают легкую фракцию при напряженности магнитного поля 400 - 1600 кА/м.