RU2448176C2 - Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья - Google Patents
Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448176C2 RU2448176C2 RU2010128447/02A RU2010128447A RU2448176C2 RU 2448176 C2 RU2448176 C2 RU 2448176C2 RU 2010128447/02 A RU2010128447/02 A RU 2010128447/02A RU 2010128447 A RU2010128447 A RU 2010128447A RU 2448176 C2 RU2448176 C2 RU 2448176C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scandium
- raw material
- leaching
- opening
- pyroxenite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки промышленных отходов выщелачиванием и, в частности, к способу извлечения скандия из пироксенитового сырья. Способ включает вскрытие исходного сырья и выщелачивание скандия с последующим разделением твердой и жидкой фаз. В качестве исходного сырья используют скандийсодержащие пироксенитовые отходы обогащения руд крупностью менее 1 мм. Вскрытие сырья и выщелачивание скандия проводят с использованием биокомплекса железоокисляющих ацидофильных тионовых бактерий Acidithiobacillus thiooxidahs, Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, выделеннных и культивированных из природных штаммов микроорганизмов, присущих используемому исходному сырью и адаптированных культурами из музейной коллекции, с численностью бактерий 107 клеток/мл при Т:Ж=1:5-1:7, температуре 15-45°С, начальном Eh 650 мВ, рН 1,5-2,15, концентрации Fe3+ 13-17 г/л, Fe2+ 1,5-3 г/л, атмосферном давлении. После разделения твердой и жидкой фаз жидкую фазу направляют на получение фторида скандия. Техническим результатом изобретения является значительное снижение расхода серной кислоты на вскрытие сырья и выщелачивание скандия, сокращение затрат на реагенты, улучшение экологии производства. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки черных, цветных, редких и благородных металлов, а именно к способам глубокой переработки промышленных отходов выщелачиванием и, в частности, к биохимическому вскрытию и выщелачиванию техногенного минерального сырья.
Известен гидрометаллургический способ извлечения скандия из хвостов обогащения руд черных и цветных металлов, шлаков выплавки чугуна, зольных остатков бурого угля и других смешанных кремнийсодержащих материалов, который предусматривает тонкое измельчение материала с его последующим разложением нагретым раствором серной кислоты с концентрацией 150-500 г/л при 85-110°, Ж:Т от 1:4 до 1:7 и промывкой осадка водой или раствором соляной кислоты при температуре 20-50°С, Пат. РФ 2094374, 27.10.1997.
К недостаткам способа относятся высокие расходы серной кислоты, затраты на тонкое измельчение и кислоту, подогрев серной и соляной кислот.
Известен способ концентрирования скандия из отходов процесса переработки вольфрамитовых концентратов, включающий дробление шлака, прокаливание при 900-1100°С, измельчение шлака, обработку соляной кислотой, Пат. РФ №2069180, МПК C01F 17/00, 20.11.1996.
Недостатки способа заключаются в том, что процесс ведется при высоких температурах при больших расходах кислоты.
Известен способ извлечения скандия из пироксенитового сырья путем сплавления его со щелочами (NaOH) при температурах 500-600°С с последующим растворением спека в соляной кислоте [Коршунов Б.Г., Резник A.M., Семенов С.А. Скандий. - М.: Металлургия, 1987].
Недостатки способа заключаются в технической сложности термического вскрытия сырья и высоких расходах соляной кислоты.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ извлечения скандия из пироксенитового сырья, согласно которому вскрытие скандия проводится одно- или двухстадиальным выщелачиванием серной кислотой в присутствии солей фтора при повышенной температуре, Пат. РФ 2034074 С1, МКИ С22В 59/00, 30.04.1995.
Недостаток способа заключается в высоком расходе серной кислоты, составляющем 1500-1700 кг кислоты на тонну исходного материала, приводящем к высокой степени затратности узла вскрытия, в которой на долю стоимости серной кислоты приходится около 80% общих затрат.
Цели настоящего изобретения - повышение глубины переработки промышленных отходов с доизвлечением ценных, востребованных рынком компонентов, снижение затрат на утилизацию отходов, минимизация отрицательного воздействия отходов и снижение экологической нагрузки на окружающую среду.
Задачи, на решение которых направлено предлагаемое решение, - повышение глубины переработки отходов магнитного обогащения руд, отвечающее высоким экологическим требованиям и повышению эффективности использования минерального сырья, получение дополнительной продукции с наименьшими затратами.
Технический результат состоит в том, что в отличие от известного способа снижается расход серной кислоты на вскрытие и выщелачивание скандия из скандийсодержащих пироксенитовых отходов обогащения руд, сокращаются затраты на измельчение и реагенты, улучшается экология производства.
Суть способа биохимического вскрытия и выщелачивания скандия из пироксенитов заключается в следующем. Из природных штаммов микроорганизмов, присущих данному минерально-сырьевому объекту - хвостам и водам хвостохранилища - выделяются и культивируются активные комплексы железоокисляющих ацидофильных тионовых бактерий, которые адаптируются культурами из музейной коллекции авторов. Скандийсодержащие пироксенитовые хвосты мокрой магнитной сепарации исходной крупности менее 1 мм помещаются в культуральный раствор и подвергаются бактериальному вскрытию и выщелачиванию при температуре 15-45°С (оптимальный интервал 20-23°С), рН 1,5-2,15, при постоянной аэрации 0,5-1 м3/м3 и обычном атмосферном давлении с последующим разделением твердой и жидкой фаз и направлением жидкой фазы на получение фторида скандия по известной технологии. Биовскрытие и биовыщелачивание проводятся в чановом варианте исполнения с постоянной аэрацией или в тонком слое с периодическим рыхлением без принудительной подачи воздуха.
Пироксенитовое сырье является наиболее трудным для вскрытия из-за высокой вязкости минералов-концентраторов скандия, которые при магнитном обогащении исходных руд накапливаются в хвостах. Способ пригоден для вскрытия и выщелачивания пироксенитовых скандийсодержащих продуктов - руд, хвостов магнитного обогащения лежалых и текущего производства, в том числе в местах их естественного расположения.
Реализация способа не требует больших производственных площадей, энергоэкономична, малозатратна, ресурсосберегающая, экологически безопасная и способствует эффективному вскрытию и выщелачиванию пироксенитового материала с высоким экономическим эффектом.
Пример
Пироксенитовые хвосты магнитного обогащения текущего производства крупностью менее 1 мм, содержащие 100-115 г/т скандия, помещаются в культуральный раствор, содержащий активные комплексы из трех видов ацидофильных тионовых бактерий Acidithiobacillus thiooxidans, Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, выделенных из хвостов и вод хвостохранилища, культивированных и адаптированных музейными культурами. Условия вскрытия и выщелачивания: соотношение Т:Ж=1:5-1:7, численность бактерий в культуральном растворе - 10 клеток/мл, температура - 15-45°С (оптимальный интервал 20-23°С), начальный Eh - 650 мВ, рН 1,5-2,15, концентрация Fe3+ - 13-17 г/л, Fe2+ - 1,5-3 г/л, давление - атмосферное, постоянная аэрация при проведении процесса в чановом варианте - 0,5-1 м3/м3. Извлечение скандия в раствор составляет 81-83%.
При биохимическом вскрытии пироксенитовой составляющей с помощью ацидофильных тионовых бактерий необходимый расход серной кислоты на поддержание уровня кислотности и биовыщелачивание скандия составляет 8,5-11 кг на 1 тонну исходных хвостов, что почти в 150 раз ниже этого показателя, получаемого при проведении процесса по известной технологии. При проведении процесса по известной технологии в одну стадию необходимый расход серной кислоты на вскрытие и выщелачивание пироксенитовых хвостов составляет 600 кг/т исходных хвостов, при проведении процесса в две стадии - еще 1000 кг/т, т.е. всего 1600 т/т. При условной годовой потребности в серной кислоте 140,5 тыс. тонн ориентировочная годовая экономия по статье затрат на серную кислоту при использовании предлагаемого способа составит 1500 тыс. руб. при расчете по стоимости кислоты 2200 руб. за тонну (в ценах 2009 г.).
Claims (3)
1. Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья, включающий вскрытие исходного сырья и выщелачивание скандия с последующим разделением твердой и жидкой фаз, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют скандийсодержащие пироксенитовые отходы обогащения руд крупностью менее 1 мм, вскрытие сырья и выщелачивание скандия проводят с использованием биокомплекса железоокисляющих ацидофильных тионовых бактерий Acidithiobacillus thiooxidans, Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, выделенных и культивированных из природных штаммов микроорганизмов, присущих используемому исходному сырью и адаптированных культурами из музейной коллекции, с численностью бактерий 107 клеток/мл при Т:Ж=1:5-1:7, температуре 15-45°С, начальном Eh 650 мВ, рН 1,5-2,15, концентрации Fe3+ 13-17 г/л, Fe2+ 1,5-3 г/л, атмосферном давлении, после разделения твердой и жидкой фаз жидкую фазу направляют на получение фторида скандия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вскрытие сырья и выщелачивание скандия ведут в чановом варианте с постоянной аэрацией 0,5-1 м3/м3 или в тонком слое с периодическим рыхлением.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вскрытие сырья и выщелачивание скандия ведут из пироксенитовых хвостов мокрой магнитной сепарации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128447/02A RU2448176C2 (ru) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128447/02A RU2448176C2 (ru) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010128447A RU2010128447A (ru) | 2012-01-20 |
RU2448176C2 true RU2448176C2 (ru) | 2012-04-20 |
Family
ID=45785176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010128447/02A RU2448176C2 (ru) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2448176C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485049C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ извлечения скандия |
CN106498160A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-03-15 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 生物浸钪过程中一种新的浸出方法 |
RU2645068C2 (ru) * | 2015-12-03 | 2018-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Способ извлечения скандия(III) для его последующего определения в системе, содержащей антипирин и сульфосалициловую кислоту |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2034074C1 (ru) * | 1992-05-02 | 1995-04-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
RU2059004C1 (ru) * | 1994-06-29 | 1996-04-27 | Галина Александровна Шугина | Способ выщелачивания металлов из руд |
RU2094374C1 (ru) * | 1996-06-11 | 1997-10-27 | Степанов Сергей Илларионович | Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов |
WO2003010295A1 (en) * | 2001-07-23 | 2003-02-06 | Pacific Ore Technology (Australia) Ltd | Adaptation of bacteria for use in leaching |
CN101538651A (zh) * | 2009-04-22 | 2009-09-23 | 上海第二工业大学 | 一种金属回收方法 |
CN101555548A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-10-14 | 北京科技大学 | 一种提高城市生活垃圾焚烧飞灰生物淋滤效果的方法 |
-
2010
- 2010-07-09 RU RU2010128447/02A patent/RU2448176C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2034074C1 (ru) * | 1992-05-02 | 1995-04-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья |
RU2059004C1 (ru) * | 1994-06-29 | 1996-04-27 | Галина Александровна Шугина | Способ выщелачивания металлов из руд |
RU2094374C1 (ru) * | 1996-06-11 | 1997-10-27 | Степанов Сергей Илларионович | Способ извлечения скандия из кремнийсодержащих материалов |
WO2003010295A1 (en) * | 2001-07-23 | 2003-02-06 | Pacific Ore Technology (Australia) Ltd | Adaptation of bacteria for use in leaching |
CN101538651A (zh) * | 2009-04-22 | 2009-09-23 | 上海第二工业大学 | 一种金属回收方法 |
CN101555548A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-10-14 | 北京科技大学 | 一种提高城市生活垃圾焚烧飞灰生物淋滤效果的方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485049C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ извлечения скандия |
RU2645068C2 (ru) * | 2015-12-03 | 2018-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Способ извлечения скандия(III) для его последующего определения в системе, содержащей антипирин и сульфосалициловую кислоту |
CN106498160A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-03-15 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 生物浸钪过程中一种新的浸出方法 |
CN106498160B (zh) * | 2016-11-22 | 2019-04-12 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 生物浸钪过程中一种新的浸出方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010128447A (ru) | 2012-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mehta et al. | Leaching of copper, nickel and cobalt from Indian Ocean manganese nodules by Aspergillus niger | |
Hubau et al. | Recovery of metals in a double-stage continuous bioreactor for acidic bioleaching of printed circuit boards (PCBs) | |
Deveci et al. | Bioleaching of complex zinc sulphides using mesophilic and thermophilic bacteria: comparative importance of pH and iron | |
Kaksonen et al. | Biohydrometallurgical iron oxidation and precipitation: part I—effect of pH on process performance | |
US3305353A (en) | Accelerated microbiological ore extraction process | |
Vasan et al. | Some recent advances in the bioprocessing of bauxite | |
Muravyov et al. | Leaching of rare earth elements from coal ashes using acidophilic chemolithotrophic microbial communities | |
CN100537799C (zh) | 含钴硫精矿生物搅拌浸钴新工艺 | |
Bakhtiari et al. | Continuous copper recovery from a smelter's dust in stirred tank reactors | |
Chakankar et al. | Leaching of metals from end-of-life solar cells | |
CN103572050B (zh) | 一种低品位铜钴矿的生物选择性浸出方法 | |
RU2448176C2 (ru) | Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья | |
Singh et al. | Dissolution of uranium from silicate-apatite ore by Acidithiobacillus ferrooxidans | |
RU2418870C2 (ru) | Способ переработки сульфидных минеральных продуктов с применением бактерий для извлечения металлов | |
Bakhtiari et al. | Bioleaching of copper from smelter dust in a series of airlift bioreactors | |
CN103911509A (zh) | 两种专属浸矿菌用于卡林型金矿两段生物预氧化提金工艺 | |
Zhang et al. | The contribution of direct and indirect actions in bioleaching of pentlandite | |
Ebrahimpour et al. | Acid bioleaching of copper from smelter dust at incremental temperatures | |
Rao et al. | Hydrothermal oxidative leaching of Cu and Se from copper anode slime in a diluted H2SO4 solution | |
Ke et al. | Bacterial leaching of nickel-bearing pyrrhotite | |
Dan et al. | Reductive leaching of manganese from manganese dioxide ores by bacterial-catalyzed two-ores method | |
Nasernejad et al. | Bioleaching of molybdenum from low-grade copper ore | |
CN104745495A (zh) | 一种高效脱硫菌及其用于脱除铁矿中硫的方法 | |
Bayat et al. | Bioleaching of zinc and iron from steel plant waste using Acidithiobacillus ferrooxidans | |
Wu et al. | Well-controlled stirring tank leaching to improve bio-oxidation efficiency of a high sulfur refractory gold concentrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170710 |