RU2140998C1 - Method of processing of red sludge - Google Patents
Method of processing of red sludge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140998C1 RU2140998C1 RU98122283A RU98122283A RU2140998C1 RU 2140998 C1 RU2140998 C1 RU 2140998C1 RU 98122283 A RU98122283 A RU 98122283A RU 98122283 A RU98122283 A RU 98122283A RU 2140998 C1 RU2140998 C1 RU 2140998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- processing
- solution
- scandium
- sludge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
- C01F7/066—Treatment of the separated residue
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комплексной переработке бокситов, а именно к извлечению ценных компонентов из красного шлама глиноземного производства. The invention relates to the integrated processing of bauxite, namely the extraction of valuable components from the red mud of alumina production.
Известен способ извлечения скандия сульфатизацией шламов (Борожникова Т. П. , Кочерова Е.К. и др. "Извлечение скандия и лантана сульфатизацией шламов", Изв. ВУЗов. - Цветная металлургия, 1982, с. 111). Способ позволяет извлекать скандий из белитового шлама, который является продуктом содовой обработки алюмокальциевого шлака, полученного в свою очередь пирометаллическим отжигом при 1200-1400oC из красного шлама. Способ включает сульфатизацию белитового шлама при 200oC в течение 1 ч концентрированной серной кислотой, взятой с избытком, равным 1,1 - 1,2 по отношению к расчетной стехиометрии, экстрагирование при 50oC в течение 40 мин при Ж:Т=10 с получением раствора, в котором концентрация серной кислоты равна 2,4 н. При этом достигается извлечение скандия из шлама на 90%.A known method for the extraction of scandium by sulphatization of sludge (Borozhnikova T. P., Kocherova E.K. et al. "Extraction of scandium and lanthanum by sulphatization of sludge", Izv. VUZ. - Non-ferrous metallurgy, 1982, p. 111). The method allows to extract scandium from belitic sludge, which is a product of soda processing of aluminum-calcium slag, obtained in turn by pyrometallic annealing at 1200-1400 o C from red mud. The method includes sulfatization of belitic sludge at 200 o C for 1 h with concentrated sulfuric acid, taken in excess of 1.1 - 1.2 with respect to the calculated stoichiometry, extraction at 50 o C for 40 min at W: T = 10 to obtain a solution in which the concentration of sulfuric acid is 2.4 N. This achieves 90% recovery of scandium from the sludge.
Недостатки известного способа прежде всего связаны со сложностью и длительностью технологического процесса обработки красного шлама как такового, поскольку красный шлам подвергают отжигу при высоких температурах, затем проводят содовую экстракцию, только после которой осуществляют сульфатизацию концентрированной серной кислотой с целью извлечения ценного компонента - скандия. The disadvantages of this method are primarily associated with the complexity and duration of the technological process of processing red mud as such, since the red mud is annealed at high temperatures, then soda extraction is carried out, only after which sulfation is carried out with concentrated sulfuric acid in order to extract the valuable component - scandium.
Известен способ извлечения скандия из красного шлама глиноземного производства (Патент РФ N 2040587, МКл. C 22 B 59/00, 1995 г.), который включает обработку красного шлама 3-5%-ной соляной кислотой при комнатной температуре и отношении Т: Ж= 1: 5-10, затем последующую обработку 50-55%-ной серной кислотой при 100-1110oC и отношении Т:Ж=1:6-8. Процент извлечения скандия составляет 90-91%.A known method of extracting scandium from red mud of alumina production (RF Patent N 2040587, MKl. C 22 B 59/00, 1995), which includes the processing of red mud from 3-5% hydrochloric acid at room temperature and the ratio T: W = 1: 5-10, then the subsequent treatment with 50-55% sulfuric acid at 100-1110 o C and the ratio T: W = 1: 6-8. The percentage recovery of scandium is 90-91%.
Известный способ имеет ряд недостатков. Это прежде всего двухстадийное вскрытие шлама, при этом вторую стадию проводят серной кислотой высокой концентрации, которая составляет 50-55% или 706-794 г/л. Кроме того, на первой стадии используют нетехнологичную соляную кислоту. The known method has several disadvantages. This is primarily a two-stage opening of the sludge, while the second stage is carried out with sulfuric acid of high concentration, which is 50-55% or 706-794 g / l. In addition, in the first stage, non-technological hydrochloric acid is used.
Необходимо отметить, что отвальный красный шлам в качестве ценного компонента наряду со скандием содержит и иттрий, извлечение которого также имеет большое народно-хозяйственное значение. It should be noted that dump red mud as a valuable component, along with scandium, also contains yttrium, the extraction of which is also of great economic importance.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ переработки красного шлама, обеспечивающий одновременное извлечение скандия и иттрия, при этом желательно исключение использования соляной кислоты и сокращение количества хотя бы некоторых сопутствующих элементов, переводимых в раствор одновременно со скандием и иттрием. Thus, the authors were faced with the task of developing a method for the processing of red mud, ensuring the simultaneous extraction of scandium and yttrium, while eliminating the use of hydrochloric acid and reducing the amount of at least some associated elements transferred to the solution simultaneously with scandium and yttrium.
Поставленная задача решена в способе переработки красного шлама глиноземного производства путем выщелачивания серной кислотой с переводом ценных компонентов в раствор, в котором выщелачивание проводят серной кислотой с концентрацией 74 - 100 г/л при температуре не ниже 64oC.The problem is solved in a method of processing red mud of alumina production by leaching with sulfuric acid with the transfer of valuable components into a solution in which leaching is carried out with sulfuric acid with a concentration of 74 - 100 g / l at a temperature of not lower than 64 o C.
В настоящее время из патентной и научно-технической информации не известен способ переработки красного шлама в одну стадию выщелачиванием серной кислотой с концентрацией в заявляемых пределах при температуре не ниже 64oC с одновременным извлечением скандия и иттрия.Currently, from patent and scientific and technical information there is no known method for processing red mud in one stage by leaching with sulfuric acid with a concentration in the claimed range at a temperature of not lower than 64 o C with the simultaneous extraction of scandium and yttrium.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Отвальный красный шлам, содержащий оксиды железа, алюминия, кальция, натрия, титана, скандия, иттрия, обрабатывают серной кислотой с концентрацией 74 - 100 г/л в течение 1,5 - 2 часов при перемешивании и температуре не ниже 64oC. После этого пульпу фильтруют или отстаивают в течение 1 - 1,5 часов и декантируют. Общее извлечение скандия и иттрия в раствор составляет 30,2 - 86,9% и 75 -100% соответственно. Далее из полученного раствора скандий и иттрий могут быть извлечены известными способами. Процентное содержание сопутствующих элементов в растворе находится на уровне, не затрудняющем последующую переработку раствора для получения скандия и иттрия.The proposed method can be implemented as follows. Sludge red mud containing oxides of iron, aluminum, calcium, sodium, titanium, scandium, yttrium, treated with sulfuric acid with a concentration of 74 - 100 g / l for 1.5 to 2 hours with stirring and a temperature not lower than 64 o C. After This pulp is filtered or settled for 1 - 1.5 hours and decanted. The total recovery of scandium and yttrium in the solution is 30.2 - 86.9% and 75 -100%, respectively. Further, from the resulting solution of scandium and yttrium can be extracted by known methods. The percentage of related elements in the solution is at a level that does not impede the subsequent processing of the solution to obtain scandium and yttrium.
Достаточно высокий процент извлечения скандия и иттрия в раствор при незначительном переходе в него сопутствующих элементов возможен только при проведении процесса в заявленных пределах значений параметров, при выходе за заявленные пределы указанный результат не достигается. При низких значениях температуры и исходной концентрации серной кислоты наблюдается очень низкий процент извлечения в раствор ценных компонентов (табл., примеры 1, 2). Повышение концентрации серной кислоты при низкой температуре приводит к загипсованию пульпы, пульпа превращается в густое, вязкое "тесто" (табл., пример 3), что затрудняет проведение процесса в промышленных условиях. Дальнейшее увеличение исходной концентрации серной кислоты выше заявленного предела при одновременном повышении температуры проведения процесса также вызывает загипсование пульпы (табл. , пример 7) или приводит к тому, что значительное количество сопутствующих элементов переходит в раствор (табл., пример 8 и 9). A sufficiently high percentage of extraction of scandium and yttrium into the solution with a slight transition of the accompanying elements into it is possible only when the process is carried out within the declared limits of the parameter values, if the stated limits are exceeded, the specified result is not achieved. At low temperatures and the initial concentration of sulfuric acid, a very low percentage of extraction of valuable components into the solution is observed (table, examples 1, 2). An increase in the concentration of sulfuric acid at low temperature leads to gypsum pulp gypsum, the pulp turns into a thick, viscous "dough" (table, example 3), which complicates the process in an industrial environment. A further increase in the initial concentration of sulfuric acid above the stated limit with a simultaneous increase in the temperature of the process also causes gypsum gypsum (table, example 7) or leads to a significant number of related elements passing into the solution (table, example 8 and 9).
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами. The proposed method is illustrated by the following examples.
Пример 1. 30 г сухого отвального шлама, содержащего, мас. %: Fe2O3 - 44,7; Al2O3 - 15,0; CaO - 11,2; Na2O - 3,4; SiO2 - 7,2; SO3 - 5,7; TiO2 - 4,28; Y - 0,03; Sc -0,009; остальное - до 100, обрабатывают 136 мл раствора серной кислоты с концентрацией 74 г/л в течение 2 ч при температуре 94oC и перемешивании мешалкой. Полученную пульпу фильтруют. Получают раствор, в который переходит (% от исходного): Fe2O3- 1,4; Al2O3 - 45,6; Y - 75; Sc - 50.Example 1. 30 g of dry waste sludge containing, by weight. %: Fe 2 O 3 - 44.7; Al 2 O 3 - 15.0; CaO 11.2; Na 2 O - 3.4; SiO 2 - 7.2; SO 3 - 5.7; TiO 2 - 4.28; Y is 0.03; Sc -0.009; the rest is up to 100, treated with 136 ml of a solution of sulfuric acid with a concentration of 74 g / l for 2 hours at a temperature of 94 o C with stirring with a stirrer. The resulting pulp is filtered. Get the solution, which goes (% of the original): Fe 2 O 3 - 1,4; Al 2 O 3 - 45.6; Y is 75; Sc - 50.
Остальные примеры конкретного исполнения предлагаемого способа приведены в таблице (примеры 4-6). Other examples of specific performance of the proposed method are shown in the table (examples 4-6).
Таким образом, предлагаемый способ позволяет достичь достаточно высокого одновременного извлечения из шлама скандия и иттрия. При этом значительно уменьшается количество железа, переводимого в обогащенный ценными компонентами раствор, что облегчает его дальнейшую переработку. Полученный после отделения раствора осадок, обогащенный железом, может быть использован в металлургической промышленности. Кроме того, в предлагаемом способе полностью исключают использование нетехнологичной соляной кислоты, а используют технологичную в промышленных условиях серную кислоту низкой концентрации (менее 10%). Thus, the proposed method allows to achieve a sufficiently high simultaneous extraction of scandium and yttrium from the sludge. At the same time, the amount of iron transferred to the solution enriched with valuable components is significantly reduced, which facilitates its further processing. The iron-rich precipitate obtained after separation of the solution can be used in the metallurgical industry. In addition, in the proposed method, the use of non-technological hydrochloric acid is completely excluded, and low-concentration sulfuric acid, which is technologically advanced under industrial conditions, is used (less than 10%).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122283A RU2140998C1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Method of processing of red sludge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122283A RU2140998C1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Method of processing of red sludge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2140998C1 true RU2140998C1 (en) | 1999-11-10 |
Family
ID=20213227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98122283A RU2140998C1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Method of processing of red sludge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2140998C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI398408B (en) * | 2007-12-26 | 2013-06-11 | Showa Denko Kk | Process for neutralizing bauxite dissolution residual substance and process for producing aluminum hydroxide |
RU2544725C1 (en) * | 2012-07-20 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for acid treatment of red mud |
RU2581327C1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-04-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of extracting scandium from red mud from alumina production |
RU2618012C2 (en) * | 2015-10-15 | 2017-05-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method for producing scandium oxide from scandium concentrate |
RU2782894C1 (en) * | 2022-04-26 | 2022-11-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method for complex processing of red mud |
-
1998
- 1998-12-07 RU RU98122283A patent/RU2140998C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Известия ВУЗов: Цветная металлургия. - 1982, с.111. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI398408B (en) * | 2007-12-26 | 2013-06-11 | Showa Denko Kk | Process for neutralizing bauxite dissolution residual substance and process for producing aluminum hydroxide |
US8679427B2 (en) | 2007-12-26 | 2014-03-25 | Showa Denko K.K. | Process for neutralizing bauxite dissolution residual substance and process for producing aluminum hydroxide |
US9175367B2 (en) | 2007-12-26 | 2015-11-03 | Showa Denko K.K. | Process for neutralizing bauxite dissolution residual substance and process for producing aluminum hydroxide |
RU2544725C1 (en) * | 2012-07-20 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for acid treatment of red mud |
US9771633B2 (en) | 2012-07-20 | 2017-09-26 | United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC | Method for the acid treatment of red mud |
RU2581327C1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-04-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of extracting scandium from red mud from alumina production |
RU2618012C2 (en) * | 2015-10-15 | 2017-05-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method for producing scandium oxide from scandium concentrate |
RU2782894C1 (en) * | 2022-04-26 | 2022-11-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method for complex processing of red mud |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4668485A (en) | Recovery of sodium aluminate from Bayer process red mud | |
US4474736A (en) | Treatment of aluminous materials | |
RU2140998C1 (en) | Method of processing of red sludge | |
RU2201988C2 (en) | Method of extraction of scandium in processing bauxites for alumina | |
CA2272322C (en) | Removal of silica from bauxite | |
RU2483131C1 (en) | Method of making scandium oxide from red slag | |
RU2299254C1 (en) | Method of vanadium extraction out of the highly concentrated lime slag | |
RU2245936C1 (en) | Method for vanadium recovery | |
US4519989A (en) | Removal of organic contaminants from bauxite and other ores | |
CN1683568A (en) | Sulfuric acid process for treating bastnaesite and separating and purifying cerium | |
RU2263722C1 (en) | Method for processing of vanadium-containing slags | |
RU2282493C1 (en) | Modified sorbent preparation process | |
CN1424256A (en) | Production of aluminum oxide from iron containing bauxite | |
RU2040587C1 (en) | Method for extraction of scandium from alumina production red sludge | |
GB2179931A (en) | Method of recovering sodium aluminate contained in red mud | |
RU2581327C1 (en) | Method of extracting scandium from red mud from alumina production | |
SU831733A1 (en) | Method of purifying alkaline aluminate solutions from impurities | |
RU2763715C1 (en) | Method for processing titanium-magnetite ore waste | |
RU2257348C1 (en) | Scandium oxide preparation process | |
RU2167820C2 (en) | Method of processing titanium-containing materials | |
US3958982A (en) | Aluminum extraction process | |
RU2687470C1 (en) | Method of extracting aluminum oxide from alumina production wastes | |
RU2147620C1 (en) | Method of processing high-calcium vanadium-containing materials | |
SU1353835A1 (en) | Method of processing arsenic-containing sublimates of copper-melting production | |
RU2237740C1 (en) | Method of recovering gallium from solid gallium-containing materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071208 |