RU2610187C1 - Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов - Google Patents
Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610187C1 RU2610187C1 RU2015151835A RU2015151835A RU2610187C1 RU 2610187 C1 RU2610187 C1 RU 2610187C1 RU 2015151835 A RU2015151835 A RU 2015151835A RU 2015151835 A RU2015151835 A RU 2015151835A RU 2610187 C1 RU2610187 C1 RU 2610187C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scheelite
- activation
- machining
- concentrates
- amount
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/30—Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
- C22B34/36—Obtaining tungsten
-
- 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 способу вскрытия шеелитовых концентратов растворами NaOH в открытых сосудах без применения автоклавов. Способ включает предварительную механообработку исходного сырья и последующую обработку активированного материала указанным раствором. При этом предварительную механообработку проводят до достижения количества суммарной энергии по оценке степени деформации кристаллической решетки шеелита, усвоенной в виде поверхности областей когерентного рассеяния и микродеформаций, не менее 16 кДж/моль шеелита. Последующую обработку ведут 20%-ным раствором NaOH при температуре 100°С в течение 3 часов. Техническим результатом является извлечения WO3 в раствор не менее 96%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к процессам вскрытия минералов тугоплавких металлов.
Шеелит относится к достаточно трудновскрываемым минералам, что иллюстрируется многообразием способов переработки шеелитовых концентратов.
Известен способ спекания шеелита с содой (Зеликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов. - М.: Металлургия, 1973. С. 35-37). Процесс проводят при температуре 800-900°С со значительным избытком соды (50-100% от стехиометрии). Полученные спеки выщелачивают водой при температуре 80-90°С. Процесс многостадийный.
Недостатками данного способа являются: высокие температура и энергоемкость процесса; опасность разъедания футеровки печи активным плавом; необходимость разубоживания концентрата до содержания WO3 20-22%.
Известен также способ разложения шеелитовых концентратов растворами фтористого натрия в автоклавах (там же, с. 45-47). Процесс многостадийный, характеризуется значительным избытком реагента.
Известен также способ фторирования шеелитовых концентратов (Карелин В.А., Карелин В.И. Фторидная технология переработки концентратов редких металлов. - Томск: Изд-во НТЛ, 2004. С. 166-172). Процесс двухстадийный, проводится в плазменном реакторе при температурах: на первой стадии - более 2000°С; на второй - при 350°С. Помимо использования активного фтора процесс осложняется использованием специального оборудования.
Известен также способ автоклавно-содового вскрытия шеелитового концентрата с применением предварительной механоактивации в центробежной планетарной мельнице (Медведев А.С. Выщелачивание и способы его интенсификации. - М.: МИСиС. 2005. С. 122-125). Предварительная механообработка в планетарной мельнице с развиваемым ускорением 25g проводилась в течение 5-15 мин. Активации подвергались как сухие, так и пульпа концентрата с водой (активация в «мокром» режиме). После механообработки твердая составляющая отделялась от воды фильтрацией и подвергалась обработке растворами соды в автоклаве при температуре 225°С, Т:Ж=1:4 и продолжительности 2 часа.
В результате извлекалось: без активации 93,7%, после 9 мин активации 99,4%.
Недостатками данного способа являются: использование аппаратов высокого давления (до 2,5 МПа); многостадийность процесса. Степень активации определяется только по продолжительности механообработки, что при изменении параметров активации или активатора не дает возможности практического применения данного способа ввиду отсутствия методов контроля за количеством усвоенной энергии.
Известен также способ щелочного разложения вольфрамовых (вольфрамит-шеелитовых) концентратов с высоким содержанием кальция с применением механоактивации (Liu Mao-sheng, Sun Pei-mei, Li yun-jiao et al. Mechanical Activated Caustic Decomposition of Tungsten Concentrate with a High Content of Calcium/ICHM '92. Changsha: International Academic Publishers, 1992, p. 296-301). Предварительная механообработка вольфрамовых концентратов в активаторе в растворе гидроксида натрия в течение 4-5 часов обеспечивает 99%-ное извлечение вольфрама в раствор при последующем выщелачивании при температуре 150-160°С за 2 часа.
Данный способ по совокупности сходных признаков: использование в качестве реагента раствора щелочи; применение механического воздействия на концентрат для интенсификации последующего выщелачивания, принят нами за прототип.
Недостатками данного способа являются: высокая температура процесса выщелачивания и значительная продолжительность процесса механической обработки. Кроме того, совместная активация концентрата с гидроксидом натрия неизбежно приведет к загрязнению конечного продукта материалом активатора.
Степень активации определяется только по продолжительности механообработки, что при изменении параметров активации или активатора не дает возможности практического применения данного способа ввиду отсутствия методов контроля за степенью деформации кристаллической решетки фаз концентрата.
Изобретение решает задачу упрощения процессов вскрытия шеелитовых концентратов, снижения энергозатрат как на стадии предварительного активирования, так и на стадии переработки активированного материала.
Поставленная задача решается тем, что в способе вскрытия шеелитовых концентратов растворами NaOH, включающем предварительную механообработку исходного сырья и последующую обработку активированного материала указанными растворами, согласно изобретению предварительную обработку проводят до достижения количества суммарной энергии, усвоенной в виде поверхности областей когерентного рассеяния и микродеформаций, не менее 16 кДж/моль шеелита, а последующую обработку проводят растворами 20%-ного NaOH при температуре 100°С в течение 3 часов.
Оценка степени деформации кристаллической решетки шеелита проводилась по количеству усвоенной энергии с помощью методики, изложенной в работе Е.В. Богатыревой, А.Г. Ермилова «Оценка доли энергии, запасенной при механической активации минерального сырья» Неорганические материалы, 2008, том 44, с. 242-247:
где ΔEd - количество энергии, усвоенной в виде изменения межплоскостных расстояний кристаллической решетки минерала:
К - коэффициент относительного изменения объема элементарной ячейки фазы концентрата (по модулю);
Elatt - энергия кристаллической минерала.
ΔEs - количество энергии, усвоенной в виде поверхности областей когерентного рассеивания (ОКР):
Esurf - поверхностная энергия минерала до активации;
Vmol - мольный объем минерала;
Di, D0 - размеры областей когерентного рассеивания минерала после МА и до обработки, соответственно.
ΔЕε - количество энергии, усвоенной в виде микродеформаций:
ЕY - модуль Юнга минерала;
εI, ε0 - среднеквадратичная микродеформация минерала после и до МА, соответственно.
Оценка количества усвоенной энергии позволяет не только оценить, но и контролировать реакционную способность активированного материала не по степени или скорости его реагирования, то есть на конечном этапе вскрытия, а по степени его структурных нарушений сразу после извлечения из активатора.
Технический результат - упрощение процесса вскрытия достигается за счет проведения процесса выщелачивания при атмосферном давлении и пониженной температуре в обычном агитаторе. Применения автоклавов при этом не требуется.
Технический результат - снижение энергозатрат достигается как за счет снижения продолжительности механообработки, так и за счет снижения температуры выщелачивания.
Наибольший эффект активирования проявляется при суммарном количестве энергии, усвоенной в виде поверхности областей когерентного рассеяния и микродеформаций, равной не менее 16 кДж/моль шеелита. Степень извлечения вольфрама в раствор при условиях выщелачивания: t=100°С; Т:Ж=1:12; τвыщ=3 ч; [NaOH]=20% составляет более 96%. У неактивированного шеелита, в тех же условиях вскрытия, она составила 46,41%.
Снижение количества суммарной усвоенной энергии в виде поверхности областей когерентного рассеяния и микродеформаций до 12,2 кДж/моль шеелита сопровождается снижением степени извлечения WO3 до 93,3% (в тех же условиях).
Снижение количества суммарной усвоенной энергии в виде поверхности областей когерентного рассеяния и микродеформаций до 5,5 кДж/моль шеелита сопровождается снижением степени извлечения WO3 до 79,9% (в тех же условиях).
Механоактивации подвергали шеелитовый концентрат крупностью 100% фракции -0,056 мм, содержащего, %: WO3 52,83; Са 22,3; Si 1,23; Ρ 1,19; S 0,46; Cu 0,16.
Активацию проводили в центробежной планетарной мельнице марки ЛАИР-0.015.
Мш:Мк - соотношение массы мелющих тел и массы загруженного концентрата.
τа - продолжительность механообработки (активации).
ΔEs - количество энергии, усвоенной в виде поверхности областей когерентного рассеяния.
ΔΕε - количество энергии, усвоенной в виде микродеформаций.
Т:Ж - соотношение твердой и жидкой составляющих в пульпе при выщелачивании.
Конкретные примеры исполнения представлены в таблице.
Представленные данные показывают, что количество усвоенной энергии в виде областей когерентного рассеяния и микродеформаций коррелируется со степенью извлечения ценного компонента. Данные по условиям механоактивации приведены поскольку это единственные реперы на сегодняшний день, используемые большинством исследователей.
Claims (1)
- Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов раствором NaOH, включающий предварительное активирование механообработкой исходного сырья и последующую обработку активированного сырья указанным раствором, отличающийся тем, что механообработку исходного сырья проводят до достижения количества суммарной энергии по оценке степени деформации кристаллической решетки шеелита, усвоенной в виде поверхности областей когерентного рассеяния и микродеформаций, не менее 16 кДж/моль шеелита, а последующую обработку проводят 20%-ным раствором NaOH при температуре 100°С в течение 3 часов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015151835A RU2610187C1 (ru) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015151835A RU2610187C1 (ru) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2610187C1 true RU2610187C1 (ru) | 2017-02-08 |
Family
ID=58457808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015151835A RU2610187C1 (ru) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610187C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698082C1 (ru) * | 2019-04-03 | 2019-08-21 | Лидия Алексеевна Воропанова | Извлечение Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Al из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, сульфатизацией олеумом с последующим нейтральным и кислым выщелачиванием |
RU2701229C1 (ru) * | 2019-05-15 | 2019-09-25 | Лидия Алексеевна Воропанова | Извлечение Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Al из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, прокаливанием с поваренной солью и солянокислым выщелачиванием с пероксидом |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4168296A (en) * | 1976-06-21 | 1979-09-18 | Lundquist Adolph Q | Extracting tungsten from ores and concentrates |
RU2003717C1 (ru) * | 1992-04-09 | 1993-11-30 | Московский институт стали и сплавов | Способ разложени шеелитовых концентратов |
CN102021329A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-04-20 | 中南大学 | 一种从白钨矿中提取钨并生产高质量熟石膏的方法 |
CN102080157A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-06-01 | 中南大学 | 一种分解白钨矿的方法 |
EP2450312A1 (en) * | 2010-11-03 | 2012-05-09 | Montanuniversität Leoben | Recovery of tungsten from waste material by ammonium leaching |
WO2012083583A1 (zh) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 中南大学 | 一种从白钨矿中提取钨的方法 |
RU2496896C1 (ru) * | 2012-10-10 | 2013-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ вскрытия шеелитовых концентратов |
-
2015
- 2015-12-03 RU RU2015151835A patent/RU2610187C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4168296A (en) * | 1976-06-21 | 1979-09-18 | Lundquist Adolph Q | Extracting tungsten from ores and concentrates |
RU2003717C1 (ru) * | 1992-04-09 | 1993-11-30 | Московский институт стали и сплавов | Способ разложени шеелитовых концентратов |
EP2450312A1 (en) * | 2010-11-03 | 2012-05-09 | Montanuniversität Leoben | Recovery of tungsten from waste material by ammonium leaching |
CN102021329A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-04-20 | 中南大学 | 一种从白钨矿中提取钨并生产高质量熟石膏的方法 |
CN102080157A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-06-01 | 中南大学 | 一种分解白钨矿的方法 |
WO2012083583A1 (zh) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 中南大学 | 一种从白钨矿中提取钨的方法 |
RU2496896C1 (ru) * | 2012-10-10 | 2013-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ вскрытия шеелитовых концентратов |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698082C1 (ru) * | 2019-04-03 | 2019-08-21 | Лидия Алексеевна Воропанова | Извлечение Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Al из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, сульфатизацией олеумом с последующим нейтральным и кислым выщелачиванием |
RU2701229C1 (ru) * | 2019-05-15 | 2019-09-25 | Лидия Алексеевна Воропанова | Извлечение Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Al из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, прокаливанием с поваренной солью и солянокислым выщелачиванием с пероксидом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10883156B2 (en) | Recovery of lithium from silicate minerals | |
Rosales et al. | Novel process for the extraction of lithium from β-spodumene by leaching with HF | |
Van Loy et al. | Recycling of rare earths from lamp phosphor waste: enhanced dissolution of LaPO4: Ce3+, Tb3+ by mechanical activation | |
AU2015330958B2 (en) | Recovery process | |
KR102090348B1 (ko) | 희토류 추출을 위한 시스템 및 방법 | |
RU2610187C1 (ru) | Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов | |
CA3032729C (en) | Caustic digestion process | |
RU2496896C1 (ru) | Способ вскрытия шеелитовых концентратов | |
CN102560148A (zh) | 一种真空铝热还原炼锂的方法 | |
Qin et al. | Leaching kinetics of szaibelyite ore in NaOH solution | |
JPH0358794B2 (ru) | ||
US10161017B2 (en) | Method for crushing hard tungsten carbide scraps | |
ZA200801806B (en) | Method of treating of zinc- and germanium containing solid-phase polymetallic mineral material | |
CN106629802B (zh) | 一种利用钾长石亚熔盐法生产废渣的二氧化碳矿化方法 | |
WO2020196675A1 (ja) | 炭酸塩の晶析方法及び、炭酸塩の精製方法 | |
RU2506330C1 (ru) | Способ вскрытия вольфрамитовых концентратов | |
CN104556168B (zh) | 一种将粉煤灰中氧化铝活化溶出的方法 | |
WO1997029992A1 (en) | Red mud processing | |
US2547901A (en) | Process for the manufacture of alkali metal aluminum fluoride | |
RU2310605C1 (ru) | Способ получения фторбериллата аммония | |
Andini et al. | Oxidative fusion and alkaline leaching for manganese extraction from low grade silicate ore | |
CN102718227B (zh) | 苯胺法生产对苯二酚产生的废锰泥的处理方法 | |
RU2506333C1 (ru) | Способ вскрытия лопаритовых концентратов | |
Liu et al. | Efficient extracting of tungsten from scheelite via NaOH-SiO2 roasting followed by water leaching | |
CN106367595A (zh) | 一种综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201204 |