RU2493279C2 - Способ извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд - Google Patents
Способ извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493279C2 RU2493279C2 RU2011147849/02A RU2011147849A RU2493279C2 RU 2493279 C2 RU2493279 C2 RU 2493279C2 RU 2011147849/02 A RU2011147849/02 A RU 2011147849/02A RU 2011147849 A RU2011147849 A RU 2011147849A RU 2493279 C2 RU2493279 C2 RU 2493279C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorption
- vanadium
- uranium
- earth elements
- molybdenum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно к способу извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд. Способ включает сорбцию ценных компонентов из продуктивных растворов противотоком ионитами при регулируемом pH среды и окислительно-восстановительного потенциала Eh. Сорбцию проводят стадиально ионитами из продуктивных растворов, содержащих уран, молибден, ванадий и редкоземельные элементы. На первой стадии сорбцией на анионите извлекают уран и молибден. На второй стадии сорбцией на анионите извлекают ванадий в присутствии перекиси водорода при Eh 750-800 мВ, pH 1,8-2,0 и при температуре 60°C, причем сорбцию ванадия ведут до полного разрушения перекиси водорода и до понижения Eh ниже 400 мВ. Затем маточники сорбции отправляют на катионит при pH 2,0-2,5 и Eh 300-350 мВ для извлечения редкоземельных элементов. Техническим результатом изобретения является сорбционное концентрирование и селективное отделение урана и молибдена от ванадия, а ванадия от редкоземельных элементов и редкоземельных элементов от железа и алюминия, интенсификация сорбционного процесса, сокращение технологической схемы и возможность использования экологически чистых окислителей. 1 ил., 4 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно, к способам извлечения редких и радиоактивных элементов.
Известен способ концентрирования урана из разбавленных растворов, при котором осуществляют сорбцию урана анионитами, отмывку анионита от примесей, донасыщение анионита ураном путем контакта его с частью уранового десорбата, десорбцию урана кислотно-солевыми растворами и осаждение из товарного десорбата пероскида урана пероксидом водорода (патент RU №2404126, МПК C01G 43/00, опубл. 20.11.2010).
Недостатком способа является невозможность селективного отделения урана от анионных примесей, снижение интенсивности сорбционного процесса.
Известен способ селективного извлечения урана из руд, при котором руду подвергают после измельчения выщелачиванию с получением пульпы при pH 4.2-2.2 и далее при pH 4.6-2.0 процесс выщелачивания совмещают с противоточной сорбцией урана, поддерживая необходимое значение температуры и рН по ходу пульпы. В качестве окислителя используют соединения марганца, десорбцию урана с насыщенного ионита осуществляют сернокислыми растворами (патент RU №2094512 МПК6 С22В 60/02, опубл. 27.10.1997).
Недостатком способа является отсутствие селективного отделения урана от анионных примесей, а введение в качестве окислителя соединений марганца не позволяет удержать ванадий в степени окисления (+IV) и добиться селективного извлечения ценных компонентов (урана и молибдена).
Известен способ извлечения урана, молибдена и ванадия из руд, который включает измельчение и выщелачивание ценных компонентов минеральной кислотой и последующее сорбционное извлечение растворенных урана, молибдена и ванадия из пульпы. Перед выщелачиванием измельченную руду в виде водной пульпы окисляют путем обработки анионитом в OH-форме при pH 8.5-11.6, окислительно-восстановительном потенциале (ОВП) от -50 до +150 мВ при температуре 30-80°C, а выщелачивание и сорбционное извлечение ведут путем добавления в окисленную пульпу серной кислоты до pH 1.5-3.5 и анионита в сульфатной форме (патент RU №2211253, МПК С22В 60/02, опубл. 27.08.2003).
Однако данный способ не позволяет окислять соединения редких металлов в низших степенях из шпенелидов черных сланцев анионитом в OH-форме.
Техническим результатом изобретения является сорбционное концентрирование и селективное отделение урана и молибдена от ванадия, а ванадия от редкоземельных элементов и редкоземельных элементов от железа и алюминия, повышение интенсификации сорбционного процесса, сокращение технологической схемы и использование экологически чистых окислителей.
Технический результат достигается способом извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд, включающий сорбцию ценных компонентов противотоком ионитами при регулируемом pH растворов и окислительно-восстановительного потенциала Eh, при этом сорбцию проводят стадиально ионитами из продуктивных растворов, содержащих уран, молибден, ванадий и редкоземельные элементы, на первой стадии сорбцией на анионите извлекают уран и молибден, на второй стадии сорбцией на анионите извлекают ванадий в присутствии перекиси водорода при Eh 750-800 мВ, pH 1,8-2,0 и при температуре 60°C и ведут сорбцию ванадия до полного разрушения перекиси водорода и до понижения Eh ниже 400 мВ, после чего маточники сорбции отправляют на катионит при pH 2,0-2,5 и Eh 300-350 мВ для извлечения редкоземельных элементов.
Предлагаемый способ включает взаимодействие в сорбционной колонне в противотоке с анионитом сложных по солевому составу растворов, причем взаимодействие осуществляется в переменном интервале значений окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и величины pH среды, при которых извлекаемые металлы находятся в растворенном состоянии.
Исходный состав раствора, поступающий на сорбционный передел, приведен в табл.1
Таблица 1 | ||||||||
pH 1,2 | Eh мB 350-450 | Солесодержание 220-280 г/л | ||||||
Компоненты | ||||||||
H2SO4 | VO2+ | UO2 2+ | MoO2 2+ | РЗЭ3+ | PO4 3- | Fe3+ | Al3+ | |
Содержание, г/л | 15 | 3,5 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 2,5 | 8-12 | 12-15 |
Приведенный состав ионных форм элементов в растворе не позволяет выбрать одно свойство и на его основе создать технологию комплексного извлечения и разделения. Для решения этого вопроса необходимо применить ряд комбинированных приемов химии. Известно, что поведение многовалентных ионов элементов в растворах зависит от ионного потенциала, определяемого отношением заряда к ионному радиусу. На рис. сгруппированы свойства редких металлов в зависимости от ионного потенциала. Металлы с ионным потенциалом меньше 3-катионы (с 8-электронной конфигурацией во внешней оболочке). Металлы же с очень высоким ионным потенциалом - более 10, образуют прочные комплексные анионы с ковалентными связями: (PO4)3-, (VO4)3-, UO2 2+, MoO2 2+. При ионном потенциале 3-10 располагаются ионы металлов с амфотерными свойствами. Кроме того, известно, что Eh и pH влияют на полиядерность ионных форм и кинетику их взаимного перехода.
Сущность способа извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцеых руд с извлечением урана, молибдена, ванадия и редкоземельных элементов заключается в том, что на первой стадии сорбции окисление урана и молибдена проводят железом (+III) и ванадием (+IV), а на второй стадии сорбции окисление ванадия (+IV) проводят пероксидом водорода, а сорбцию редкоземельных элементов проводят после разрушения пероксида.
Концентрирование и селективное извлечение урана и молибдена на анионит, перемещаемый противотоком раствору, ведут в условиях, при которых Eh поддерживают вьюститным железом (Fe2+) в пределах 350-400 мB (Fe3+/Fe2+=20:1) и pH 1,0-1,5, ванадий с достаточной надежностью удерживается в растворе в виде пары V4+/V3+, которая предотвращает появление V5+.
Появление ванадия в высшей степени окисления вызываем два нежелательных процесса, с одной стороны, переход ванадия на анионит вместе с ураном и молибденом (нарушается селективность процесса), а с другой стороны, выпадение осадка труднорастворимых комплексных солей железа и ванадия. При снижении Eh менее 350 mB снижается интенсивность сорбционного извлечения, а повышение Eh более 400 mB и pH более 1,6 приводит к выпадению труднорастворимых солей.
Селективное отделение ванадия от редкоземельных элементов достигается за счет введения перекиси водорода (H2O2), играющую роль как окислителя, так и восстановителя. При концентрации H2O2 1,0-1,5 г/л или окислительно-восстановительном потенциале Eh 750-800 мB и pH 1,8-2,0 ванадий извлекается из раствора до содержания 0,008 г/л. В процессе сорбции ванадия при температуре 60°C происходит разрушение пероксида ванадия, перекись водорода удаляется и в растворе понижается Eh до значений менее 400 мB.
Пример осуществления способа.
Берут продуктивный раствор, состав которого приведен в таб.1., проводят противоточную сорбцию в колонке, заполненной анионитом АМ-п в количестве 10 мл при pH 1,2 и Eh 400 мB в динамических условиях и пропускают 1 л. раствора. Маточник сорбции контролируют на содержание урана (U) и молибдена (Mo). Процесс сорбции заканчивают при содержании в маточниках U не более 4 мг/л и Мо 8 мг/л. Смола содержит U 14,5 кг/т и Mo 17,5 кг/т.
Далее маточник сорбции, содержащий 3,5 г/л V2O5, обрабатывают раствором КОН до pH 1,9 и перекисью водорода (H2O2) из расчета 1,0 г/л до Eh 750 мB. Раствор пропускают через новую порцию анионита до остаточного содержания V2O5 в маточниках не более 0,01 г/л. Процесс сорбции проводят при температуре 60°C до полного разрушения H2O2 и понижения Eh менее 400 мB. Маточники сорбции пропускают через катионит Ку-2 при pH 2,0-2,2 и Eh 300-350 мB для извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ). Извлечение Σ РЗЭ составляет около 90%.
Результаты сорбционного извлечения металлов приведены в табл.2, 3, 4
Таблица 2 | ||||||||||||||||
Результаты сорбционного извлечения и отделения урана и молибдена от ванадия. | ||||||||||||||||
Параметр | Маточник сорбции | Содержание на анионите | ||||||||||||||
Eh, мB | pH | U | Mo | V2O5, г/л | Fe | Al, г/л | РЗЭ, г/л | CC*, г/л | Отношение Fe3+/Fe2+, г/л | U | Мо | |||||
мг/л | Изв-е, % | мг/л | Изв-е, % | Fe3+, г/л | Fe2+, г/л | кг/т | % | кг/т | % | |||||||
350 | 1,2 | 15,0 | 90,0 | 26,0 | 89,6 | 3,5 | 5,2 | 0,5 | 9,2 | 0,31 | 141 | 10,4 | 13,5 | 90 | 17,4 | 87 |
400 | 1,2 | 4,0 | 97,4 | 24,0 | 90,4 | 3,5 | 5,3 | 0,28 | 9,1 | 0,25 | 150 | 18,9 | 14,6 | 97,3 | 17,6 | 88 |
450 | 1,2 | 2,0 | 98,7 | 21,0 | 91,6 | 3,5 | 5,3 | 0,25 | 9,0 | 0,26 | 140 | 21,0 | 14,8 | 98,6 | 17,9 | 89,5 |
400 | 1,0 | 12,0 | 92,0 | 25,0 | 90,6 | 3,5 | 5,2 | 0,20 | 9,1 | 0,25 | 143 | 26,0 | 13,8 | 92,0 | 17,5 | 87,5 |
400 | 1,25 | 3,0 | 98,0 | 21,0 | 91,6 | 3,5 | 5,2 | 0,22 | 9,0 | 0,24 | 155 | 23,6 | 14,7 | 98,0 | 17,9 | 89,5 |
400 | 1,5 | 1,0 | 99,3 | 18,0 | 92,8 | 3,5 | 5,2 | 0,23 | 9,2 | 0,23 | 150 | 22,6 | 14,9 | 99,3 | 18,2 | 91 |
*CC - солесодержание |
Таблица 3 | ||||||||||||
Результаты сорбционного извлечения и отделения ванадия от редкоземельных элементов (РЗЭ) | ||||||||||||
Исходный раствор | Маточник сорбции | Содержание на анионите | ||||||||||
Параметр | H2O2, г/л | V | РЗЭ, г/л | Fe | Al, г/л | P, г/л | CC*, г/л | V2O5 | ||||
Eh, мB | pH | мг/л | Изв-е, % | Fe3+, г/л | Fe2+, г/л | кг/т | % | |||||
700 | 1,8 | 1,0 | 0,009 | 97,3 | 0,22 | 5,3 | 0,001 | 9,1 | 2,41 | 140 | 349,1 | 99,7 |
750 | 1,8 | 1,5 | 0,006 | 98,1 | 0,21 | 5,3 | 0,002 | 9,0 | 2,34 | 150 | 349,4 | 99,8 |
800 | 1,8 | 2,0 | 0,005 | 99,0 | 0,22 | 5,3 | - | 9,0 | 2,42 | 142 | 349,5 | 99,85 |
750 | 1,6 | 2,0 | 0,008 | 97,3 | 0,22 | 5,3 | 0,001 | 9,1 | 2,45 | 138 | 349,2 | 99,7 |
750 | 1,8 | 2,0 | 0,006 | 98,1 | 0,22 | 5,3 | - | 9,2 | 2,35 | 139 | 349,4 | 99,82 |
750 | 2,0 | 2,0 | 0,005 | 99,0 | 0,22 | 5,3 | - | 9,0 | 2,28 | 138 | 349,5 | 99,85 |
CC* - солесодержание |
Таблица 4 | ||||||||
Результаты сорбционного извлечения и отделения РЗЭ | ||||||||
Eh, мB | pH | Маточник сорбции | Содержание на анионите | |||||
РЗЭ | Fe | H2O2, г/л | РЗЭ | |||||
мг/л | Изв-е, % | Fe3+, г/л | Fe2+, г/л | кг/т | % | |||
300 | 2,0 | 18 | 92.0 | 5,1 | 0,21 | - | 20,2 | 92.0 |
350 | 2,0 | 22 | 90.0 | 5,0 | 0,18 | - | 19,8 | 90.0 |
400 | 2,0 | 26 | 88.0 | 5,0 | 0,20 | - | 19,4 | 88.0 |
Claims (1)
- Способ извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд, включающий сорбцию ценных компонентов противотоком ионитами при регулируемом pH среды и окислительно-восстановительного потенциала Eh, при этом сорбцию проводят стадиально ионитами из продуктивных растворов, содержащих уран, молибден, ванадий и редкоземельные элементы, на первой стадии сорбцией на анионите извлекают уран и молибден, на второй стадии сорбцией на анионите извлекают ванадий в присутствии перекиси водорода при Eh 750-800 мВ, pH 1,8-2,0 и при температуре 60°C, причем сорбцию ванадия ведут до полного разрушения перекиси водорода и до понижения Eh ниже 400 мВ, после чего маточники сорбции отправляют на катионит при pH 2,0-2,5 и Eh 300-350 мВ для извлечения редкоземельных элементов.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KZ20110890 | 2011-08-12 | ||
KZ2011/0890.1 | 2011-08-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011147849A RU2011147849A (ru) | 2013-05-27 |
RU2493279C2 true RU2493279C2 (ru) | 2013-09-20 |
Family
ID=48789182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147849/02A RU2493279C2 (ru) | 2011-08-12 | 2011-11-24 | Способ извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2493279C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016201456A1 (ru) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | Государственное Предприятие "Навоийский Горно-Металлургический Комбинат" | Способ комплексной переработки черносланцевых руд |
RU2644720C2 (ru) * | 2016-04-14 | 2018-02-13 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ извлечения ванадия из руд |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3068071C (en) * | 2017-06-23 | 2022-12-13 | Central America Nickel Inc. | Recovery of scandium and vanadium values from feedstocks using ultrasound-assisted extraction |
CN116136002B (zh) * | 2021-11-17 | 2024-06-11 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种提铀过程中缓解树脂钼中毒的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1297078A (ru) * | 1969-05-26 | 1972-11-22 | ||
US4051221A (en) * | 1975-04-16 | 1977-09-27 | Akzona Incorporated | Process for the separate recovery of vanadium and molybdenum |
AU547455B2 (en) * | 1981-01-15 | 1985-10-24 | Agnew Clough Ltd. | Benefication of vanadium-bearing titaniferrous ore |
EP0555128A1 (fr) * | 1992-02-07 | 1993-08-11 | Eurecat Europeenne De Retraitement De Catalyseurs | Récupération de molybdène et de vanadium à partir de catalyseurs uses |
RU2148669C1 (ru) * | 1998-10-12 | 2000-05-10 | Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" | Способ переработки ванадийсодержащего сырья |
-
2011
- 2011-11-24 RU RU2011147849/02A patent/RU2493279C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1297078A (ru) * | 1969-05-26 | 1972-11-22 | ||
US4051221A (en) * | 1975-04-16 | 1977-09-27 | Akzona Incorporated | Process for the separate recovery of vanadium and molybdenum |
AU547455B2 (en) * | 1981-01-15 | 1985-10-24 | Agnew Clough Ltd. | Benefication of vanadium-bearing titaniferrous ore |
EP0555128A1 (fr) * | 1992-02-07 | 1993-08-11 | Eurecat Europeenne De Retraitement De Catalyseurs | Récupération de molybdène et de vanadium à partir de catalyseurs uses |
RU2148669C1 (ru) * | 1998-10-12 | 2000-05-10 | Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" | Способ переработки ванадийсодержащего сырья |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Комплексная переработка кварцитов Каратау // Сб. докладов 8-й Всероссийской конференции «Ванадий, химия, технология, применение». - 2000, с.212-215. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016201456A1 (ru) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | Государственное Предприятие "Навоийский Горно-Металлургический Комбинат" | Способ комплексной переработки черносланцевых руд |
RU2644720C2 (ru) * | 2016-04-14 | 2018-02-13 | Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ извлечения ванадия из руд |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011147849A (ru) | 2013-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Onghena et al. | Recovery of scandium from sulfation-roasted leachates of bauxite residue by solvent extraction with the ionic liquid betainium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide | |
CN106367622B (zh) | 一种以硫酸铝为浸取剂的离子吸附型稀土高效绿色提取方法 | |
Amphlett et al. | The effect of contaminants on the application of polyamine functionalised ion exchange resins for uranium extraction from sulfate based mining process waters | |
Li et al. | Removal of V (V) from aqueous Cr (VI)-bearing solution using anion exchange resin: Equilibrium and kinetics in batch studies | |
RU2493279C2 (ru) | Способ извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд | |
CN105779765A (zh) | 一种将氯化浸出液中稀贵金属分离与回收的方法 | |
RU2477327C1 (ru) | Способ комплексной переработки углерод-кремнеземистых черносланцевых руд | |
CN109355502B (zh) | 一种从酸性体系中萃取锂离子的方法 | |
Liu et al. | Separation and recovery of vanadium and iron from oxalic-acid-based shale leachate by coextraction and stepwise stripping | |
CN105483400A (zh) | 一种同步萃取分离铀钼的方法 | |
CN102925686A (zh) | 一种从含钒、铬的溶液中选择性分离和提取钒与铬的方法 | |
CN103421953A (zh) | 一种钒、钼深度分离的方法 | |
CA2636642A1 (en) | A method for recovery of precious metals | |
CN101289703A (zh) | 从高铁含钒石煤氧压酸浸液中萃取钒的方法 | |
CN105420495A (zh) | 一种拜耳法氧化铝生产中镓处理过程中铀的分离方法 | |
CN110724838A (zh) | 一种从含钨和钼的废催化剂中分离钨和钼的方法 | |
WO2016201456A1 (ru) | Способ комплексной переработки черносланцевых руд | |
CN108707766B (zh) | 一种从石煤酸浸液中分离回收铀和钼的方法 | |
RU2479651C1 (ru) | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах | |
US20150104362A1 (en) | Methods and apparatus for recovering molybdenum in uranium in-situ recovery process | |
RU2482201C1 (ru) | Способ извлечения европия (iii) из растворов солей | |
CN110777270B (zh) | 一种碱浸液中钼铼酸根选择性浮选分离的方法 | |
RU2385958C1 (ru) | Способ раздельного извлечения золота и серебра из тиоцианатных растворов | |
CN109499625B (zh) | 一种载金树脂高效洗脱方法 | |
EA024748B1 (ru) | Способ экстракции урана |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191125 |