RU2094374C1 - Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов - Google Patents
Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094374C1 RU2094374C1 RU9696111651A RU96111651A RU2094374C1 RU 2094374 C1 RU2094374 C1 RU 2094374C1 RU 9696111651 A RU9696111651 A RU 9696111651A RU 96111651 A RU96111651 A RU 96111651A RU 2094374 C1 RU2094374 C1 RU 2094374C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scandium
- decomposition
- grinding
- carried out
- extraction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Использование: гидрометаллургия редких металлов, в частности для извлечения скандия из отвалов обогащенных руд черных и цветных металлов, шлаков выплавки чугуна, зольных остатков бурого угля и других смешанных кремнийсодержащих материалов. Сущность способа: проводят измельчение и разложение исходного материала серной кислотой с концентрацией 150-500 г/л при 85-110o с последующим разделением фаз и получением фильтрата, содержащего скандий, и твердого кремнийсодержащего осадка. Измельчение проводят до получения частиц со средним размером 1-10 мкм. Исходный материал сразу после измельчения переносят в реактор с предварительно нагретым раствором серной кислоты. Разложение преимущественно проводят при соотношении твердой фазы к жидкой от 1: 4 до 1:7 в течение 1-6 ч. Для снижения потерь скандия осадок после фильтрации промывают водой или разбавленным раствором HCl при соотношении твердой фазы к жидкой от 1:3 до 1:5 и температуре 20-50oC. 3 з. п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, преимущественно скандия, и может быть использовано для извлечения редких металлов из отвалов обогащения руд черных и цветных металлов, шлаков выплавки чугуна, зольных остатков бурого угля и других смешанных кремнийсодержащих материалов.
В отвалы до настоящего времени складируется минеральное сырье со значительным содержанием цветных, редких и благородных металлов. Концентрация наиболее ценных компонентов весьма невысока, а извлечение их из сложных химических и минеральных смесей представляет собой длительный и трудоемкий многостадийный процесс. Как правило, он включает в себя предварительное тонкое измельчение исходного отвального сырья и вскрытие его при температуре 200oC и выше одной или несколькими концентрированными минеральными кислотами: соляной, серной, возможно с добавлением фосфорной или плавиковой кислот (Химия и технология редких и рассеянных элементов. /Под ред. К. А. Большакова. Т 11, М. Высшая школа, 1969, с. 259-264).
Известен способ переработки шлаков производства чугуна, химический состав которых представлен оксидами кальция, алюминия, марганца, железа и кремния и содержащих до 0,06% оксида скандия. Шлаки вскрывают 98%-ной серной кислотой при 220oC (Т:Ж=1:1) (Коршунов Б.Г. и др. Скандий. М. Металлургия, 1987, с. 150).
Известен способ переработки отходов производства глинозема, представляющий собой смесь оксидов кремния 16% алюминия 14% кальция 33% а также железа, титана, магния и около 0,01% скандия (авт. свид. СССР N 191503, C 01 F 17/00, 1967). Материал перерабатывают комплексно, извлекая из него последовательно ряд ценных компонентов. Скандий извлекают в первую очередь после измельчения исходного материала в шаровой мельнице, вскрытия его концентрированной серной кислотой (d= 1,87 г/см3) при 220oC в весовом соотношении Т:Ж около 1:1,5 в течении 4 ч. Выход скандия в раствор составляет около 95% а в конечный продукт (Sc2O3) не более 80%
Недостатком известных способов является необходимость использования концентрированных кислот, ведение процесса при высоких температурах и недостаточная полнота извлечения скандия. Кроме того, в результате переработки обьем отвалов практически не уменьшается, так как основную их массу составляет неиспользуемая смесь оксидов кремния, кальция, алюминия и железа. Например, в отходах магнитной сепарации железорудного сырья содержание, SiО2 достигает 50; Fe2O3 12; CaO 20; MgO 15, а в золе бурых углей содержится, SiO2 до 67; Fe2O3 12; Al2O3 19; CaO, MgO 2. Возможному использованию диоксида кремния в качестве сырья для производства цемента препятствует низкое содержание активного SiO2 (менее 60%), остающегося в отвалах после извлечения скандия.
Недостатком известных способов является необходимость использования концентрированных кислот, ведение процесса при высоких температурах и недостаточная полнота извлечения скандия. Кроме того, в результате переработки обьем отвалов практически не уменьшается, так как основную их массу составляет неиспользуемая смесь оксидов кремния, кальция, алюминия и железа. Например, в отходах магнитной сепарации железорудного сырья содержание, SiО2 достигает 50; Fe2O3 12; CaO 20; MgO 15, а в золе бурых углей содержится, SiO2 до 67; Fe2O3 12; Al2O3 19; CaO, MgO 2. Возможному использованию диоксида кремния в качестве сырья для производства цемента препятствует низкое содержание активного SiO2 (менее 60%), остающегося в отвалах после извлечения скандия.
Изобретение позволяет повысить степень извлечения скандия из отвального сырья при использовании менее концентрированных кислот и проведении процесса при температурах порядка 85-110oC. При этом также происходит отделение оксидов железа и других сопутствующих примесей от оксида кремния, что позволяет использовать последний (при содержании активного SiO2 более 65%) в качестве исходного сырья в производстве строительных материалов.
Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов, преимущественно из отходов обогащения титаномагнетитов, включает измельчение и разложение исходного материала серной кислотой с концентрацией 150-500- г/л при 85-110oC с последующим разделением фаз и получением фильтрата, содержащего скандий, и твердого осадка. Измельчение проводят до получения частиц со средним размером 1-10 мкм, а последующее разложение проводят при постоянном перемешивании.
Наилучшие результаты по извлечению скандия достигаются, если исходный материал сразу после измельчения переносят в реактор с предварительно нагретым раствором серной кислоты. Разложение преимущественно проводят при соотношении твердой фазы к жидкой от 1:4 до 1:7 в течение 1-6 ч. Для снижения потерь скандия осадок после фильтрации промывают водой или разбавленным раствором HCl при соотношении твердой фазы к жидкой от 1:3 до 1:5 и температуре 20-50oC.
Пример 1. Отходы мокрой сепарации титаномагнетитов с крупностью частиц 0,07-0,15 мм, содержащие, SiO2 44,6; Fe2O3 7,8; Al2O3 2,2; CaO 19,4; MgO 13,4; TiO2 1,6; Sc2O3 0,02 измельчили в шаровой мельнице до среднего размера частиц 3-6 мкм. Полученный материал перегрузили в реактор с серной кислотой концентрацией 320 г/л, предварительно нагретой до 95oC. Соотношение твердой и жидкой фаз (Т: Ж) составило 1:5,3. Разложение проводили при постоянном перемешивании в течении 4,5 ч. Температуру во время процесса поддерживали в пределах 90-95oC. По окончании разложения фазы разделили фильтрованием, осадок промыли пятикратным объемом воды при 45oC и определили содержание компонентов в обеих фазах. В раствор перешло 99,4% исходного скандия. Твердая фаза содержала 72,4% активного SiO2.
Пример 2. Отходы сухой магнитной сепарации титаномагнетитов с крупностью частиц 0,07-0,15 мм, содержащие, SiO2 49,9; Fe2O3 7,9; Al2O3 4,1; CaO 15,8; MgO 8,7; TiO2 1,0; Sc2O3 0,014 измельчили до среднего размера частиц 2-6 мкм. Измельченный материал перегрузили в реактор с серной кислотой концентрацией 250 г/л, нагретой до 105oC. Соотношение твердой и жидкой фаз (Т: Ж) составило 1:6,3. Разложение проводили при постоянном перемешивании в течение 2,5 ч. Температуру во время процесса поддерживали в пределах 100-105oC. По окончанию разложения фазы разделили фильтрованием, осадок промыли четырехкратным объемом 3% раствора HCl при 35oC. В раствор перешло 98,9% исходного скандия. Твердая фаза содержала 80,3% активного SiO2.
Пример 3. Золу бурых углей, содержащую, SiO2 64; Fe2O3 12,1; Al2O3 18,6; CaO 1; MgO 1,2; TiO2 0,9; Sc2O3 0,012 измельчили до среднего размера частиц 5-8 мкм. Измельченный материал перегрузили в реактор с серной кислотой концентрацией 440 г/л, нагретой до 90oC. Соотношение твердой и жидкой фаз (Т: Ж) составило 1:4,5. Разложение проводили при постоянном перемешивании в течение 3 ч. Температура во время процесса находилась в пределах 88-93oC. По окончании разложения фазы разделили фильтрованием, осадок промыли четырехкратным объемом 1% раствора HCl при 40oC. В раствор перешло 99,1% исходного скандия.
Claims (4)
1. Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов, включающий измельчение и разложение материалов минеральными кислотами при нагревании и перемешивании с последующим разделением фаз и получением фильтрата, содержащего скандий, и твердого осадка, отличающийся тем, что измельчение проводят до получения частиц с размером 1 10 мкм, а последующее разложение проводят серной кислотой с концентрацией 150 500 г/л при 85 110oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельченный исходный материал переносят в предварительно нагретый раствор серной кислоты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разложение проводят при соотношении твердой фазы к жидкой от 1 4 до 1 7 в течение 1 6 ч.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок после фильтрования промывают водой или разбавленным раствором HCl при соотношении твердой фазы к жидкой от 1 3 до 1 5 и температуре 20 50oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9696111651A RU2094374C1 (ru) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9696111651A RU2094374C1 (ru) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96111651A RU96111651A (ru) | 1997-09-27 |
RU2094374C1 true RU2094374C1 (ru) | 1997-10-27 |
Family
ID=20181754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9696111651A RU2094374C1 (ru) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2094374C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448176C2 (ru) * | 2010-07-09 | 2012-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
-
1996
- 1996-06-11 RU RU9696111651A patent/RU2094374C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Химия и технология редких и рассеянных элементов /Под ред. Большакова К.А., Ч.2. - М.: Высшая школа, 1969, с. 259 - 264. Коршунов Б.Г. и др. Скандий. - М.: Металлургия, 1987, с. 150. Авторское свидетельство СССР N 191503, кл. C 01 F 17/00, 1967. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448176C2 (ru) * | 2010-07-09 | 2012-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4814796B2 (ja) | アナターゼ機械精鉱からの高いTiO2含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法 | |
RU2094125C1 (ru) | Способ извлечения ильменита | |
AU2006308439B2 (en) | A process for enrichment of anatase mechanical concentrates in order to obtain synthetic rutile with low contents of rare earth and radioactive elements | |
JP6707466B2 (ja) | 硫黄回収を伴う選択的な希土類抽出を行う系および方法 | |
RU2094374C1 (ru) | Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов | |
CN111921694B (zh) | 一种铝土矿中多种有价矿物的综合回收方法 | |
US3116973A (en) | Method for producing high purity silica from kaolin clay | |
CA2400854C (en) | Method for utilising steelworks dust | |
US4521385A (en) | Recovery of titanium values | |
US4659022A (en) | Production of silicon carbide with automatic separation of a high grade fraction | |
JPH0797638A (ja) | 製鉄所で発生するダスト類の処理方法 | |
US4277446A (en) | Removal of iron and titanium minerals from aluminum bearing materials by chlorination and beneficiation | |
RU2202516C1 (ru) | Способ получения оксида алюминия | |
JPH09512057A (ja) | チタン含有材料の浸出 | |
RU2363742C1 (ru) | Способ выделения ценных компонентов из угольных золошлаков | |
JPS60246215A (ja) | 製鉄所より発生する脱硫滓から黒鉛を回収する方法 | |
RU2097329C1 (ru) | Способ переработки алюминийсодержащих зол от сжигания углей | |
JPH029094B2 (ru) | ||
GB2078211A (en) | Benefication of Iron Oxide Waste | |
RU2075529C1 (ru) | Способ обогащения лейкоксенового концентрата | |
EP1456126A1 (en) | A PROCESS FOR REMOVAL OF IMPURITIES FROM SECONDARY ALUMINA FINES AND ALUMINA AND/OR FLUORINE CONTAINING MATERIAL | |
SU709532A1 (ru) | Боросиликатна шихта дл получени борных соединений | |
JP2004284925A (ja) | 赤泥に含まれる塩素分の除去方法 | |
RU2230703C1 (ru) | Способ переработки магнийсодержащих отходов | |
JPH07166252A (ja) | ボーキサイト溶解残渣よりなる製鉄用原料組成物の製造方法 |