RU2147622C1

RU2147622C1 - Process of recovery of scandium and yttrium from red mud of alumina production

Info

Publication number: RU2147622C1
Application number: RU99120765A
Authority: RU
Inventors: С.Л. Орлов; И.Ю. Энтелис; Б.Н. Смирнов
Original assignee: Орлов Станислав Львович; Энтелис Игорь Юрьевич; Смирнов Борис Николаевич
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2000-04-20

Abstract

FIELD: recovery of rare-earth metals, non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: pulp of red mud is separated by density into light and heavy fractions. Light fraction is subjected to magnetic separation under intensity of magnetic field between 400 and 1000 kA/m. Realization of process makes it feasible to reduce amount of harmful impurities in prepared concentrate and to rise degree of recovery of rare-earth metals, such as scandium and yttrium. EFFECT: increased efficiency of process. 2 tbl

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения редких цветных металлов. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used to produce rare non-ferrous metals.

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.A known method for the extraction of scandium from red mud, based on the acid treatment of the sludge to obtain soluble compounds of the product to be recovered (a. S. USSR N 1321089). The disadvantages of this method are the strong contamination of the acid solution with compounds of the main components contained in the sludge (Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , CaCO ₃ , etc.), a low concentration of scandium in the acid solution, which makes it difficult to isolate it from the solution, and a significant consumption of acid.

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. As a prototype of the claimed invention, a method for processing red mud of alumina production, including the classification and magnetic separation of sludge at a magnetic field strength of 30 - 80 kA / m (AS USSR N 1715874), is selected. The disadvantages of this method are the significant content of harmful impurities in the resulting magnetic concentrate and the insufficiently high degree of extraction of scandium.

Задачей, решаемой предложенным способом, является снижение количества вредных примесей в получаемом концентрате и повышение степени извлечения редкоземельных металлов, скандия и иттрия. The problem solved by the proposed method is to reduce the amount of harmful impurities in the resulting concentrate and increase the degree of extraction of rare earth metals, scandium and yttrium.

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. The solution to this problem is achieved by the fact that in a method involving the production of red mud slurry and magnetic separation to obtain a magnetic concentrate containing iron, rare earth metals, scandium and yttrium, before the magnetic separation, the red mud is subjected to separation by density into light and heavy fractions, and magnetic light fraction is subjected to separation at a magnetic field voltage of 400 - 1600 kA / m.

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. In the extraction of rare-earth metals, scandium and yttrium from red mud, harmful compounds are compounds of aluminum, silicon, calcium and other elements. When acid leaching of rare-earth metals from magnetic concentrate, they form difficult-to-filter gels, which does not allow to separate rare-earth metals, and can also go into solution together with rare-earth metals and clog them under alkaline cooling.

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. When red mud is separated by density, most of the carbonates, magnetite, sulfides, and densely crystalline hematite go into the heavy fraction. As a result, the amount of harmful impurities in the resulting magnetic concentrate is reduced.

Химический состав красных шламов, легкой фракции красных шламов и магнитного концентрата приведены в табл. 1. в мас.% . The chemical composition of red mud, a light fraction of red mud, and magnetic concentrate are given in table. 1. in wt.%.

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. Reducing the amount of harmful impurities in the light fraction makes it possible to change the modes of the magnetic separation process, which will increase the degree of extraction of rare earth metals, scandium and yttrium. The results of experiments with different values of the magnetic field are given in table. 2.

При напряженности магнитного поля ниже 400 кА/м извлечение редкоземельных металлов, скандия и иттрия падает ниже 50%, что приводит к большим потерям металлов. At a magnetic field below 400 kA / m, the extraction of rare earth metals, scandium and yttrium drops below 50%, which leads to large losses of metals.

При напряжении магнитного поля более 1600 кА/м ухудшается качество концентрата за счет роста содержания вредных примесей. With a magnetic field voltage of more than 1600 kA / m, the quality of the concentrate deteriorates due to an increase in the content of harmful impurities.

Скорость осуществляется следующим образом. The speed is as follows.

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. Red slurry in the form of pulp with a solids content of up to 50% is fed to a centrifugal concentrator with continuous unloading of the heavy fraction (for example, KNELSON), where the slurry is separated by density at a flow rate of fluidizing water of 3 - 10 l / min and centrifugal acceleration of 40 - 100 m / sec After that, the light fraction of the sludge is subjected to magnetic separation at a magnetic field strength of 400 - 1600 kA / m.

Выделение редкоземельных металлов, скандия и иттрия из полученного магнитного концентрата осуществляют любым известным способом, например кислотным выщелачиванием. The separation of rare earth metals, scandium and yttrium from the obtained magnetic concentrate is carried out by any known method, for example, acid leaching.

Claims

A method for extracting rare earth metals, scandium and yttrium from red mud from alumina production, including obtaining red mud slurry and magnetic separation to produce magnetic concentrate containing iron, rare earth metals, scandium and yttrium, characterized in that the red mud is subjected to density separation before magnetic separation light and heavy fractions, and magnetic separation is subjected to the light fraction at a magnetic field of 400 - 1600 kA / m.