Разложение вольфрамитовых концентратов растворами едкого натра

Автоклавно-содовое вскрытие вольфрамитовых и шеелитовых концентратов

В основе процесса лежит реакция

MeWO₄(тв)+ Na₂CO₃(раств)== Na₂WO₄(раств)+ MeCO₃(тв) (2.16)

где Ме – железо, марганец или кальций.

Разложение растворами соды имеет преимущество перед способом спекания с содой и кварцевым песком, т.к. исключается печной процесс.

Недостаток автоклавного способа – большой расход соды. Для богатых концентратов с содержанием WO₃ 45¸55 % избыток в 2,5¸3,0 раза; для бедных, содержащих 15¸20 % WO₃ избыток в 4 ¸ 4,5 раза от теоретического.

Концентраты обрабатывают растворами соды в автоклавах различного типа:

а) в вертикальных автоклавах с обогревом и перемешиванием пульпы острым паром;

б) в горизонтальных вращающихся автоклавах с обогревом острым паром.

Горизонтальные вращающиеся автоклавы предпочтительней, т.к. вследствие высокой плотности шеелита в вертикальных автоклавах часть материала может осесть на дно, что понижает скорость процесса. Автоклавы изготавливают из специальных никелевых и обычных углеродистых сталей. Автоклав Æ = 0,35м, h = 9¸9,5 м, давление – 15¸20 атм., температура – 180¸225 °C.

Автоклавная батарея – 4 автоклава в батарее в зависимости от масштаба производства, параллельно ставят 2 батареи на случай ремонта.

Смесь соды и концентрата подают в смеситель с мешалкой. Перемешивание необходимо для того, чтобы избежать расслоения пульпы. Смесь нагревают до 90 °C и подают в горизонтальный автоклав насосом (рис.2.2). После окончания выщелачивания пульпа передавливается в самоиспаритель, где давление 1,5¸2 атм., в котором происходит интенсивное испарение и за счёт этого быстрое охлаждение пульпы. Пульпа из автоклава поступает в центральную часть испарителя по трубе. Выделившийся пар, проходя через каплеотделитель, направляется на подогрев пульпы в смесителе. Днище самоиспарителя защищено броневыми плитами от разрушительной силы, поступающей струи пульпы. Пульпа из самоиспарителя поступает в сборник и далее на фильтрацию и промывку. Растворы вольфрамата натрия отправляют на переработку.

Пульпа

Пар

Автоклав

Разгрузка

t_проц. = 225-250 ⁰С

Р=25-27 атм.

Каплеотделитель

Рис. 2.2 – Схема автоклавной установки

При действии раствора едкого натра на вольфрамит протекает реакция обменного разложения с образованием вольфрамата натрия:

FeWO₄ + 2 NaOH == Na₂WO₄ + Fe(OH)₂ (2.17)

MnWO₄ + 2 NaOH == Na₂WO₄ + Mn(OH)₂ (2.18)

Преимущество этого способа по сравнению со спеканием с содой – устранение печного процесса.

Недостаток – необходимость тонкого измельчения концентрата (0,03 ¸ 0,04 мм) и значительный избыток едкого натра (50 ¸ 100 %), стоимость которого выше стоимости соды.

Температура процесса 100 ¸ 110 °С.

Применение способа разложения растворами едкого натра ограничено, т.к. его целесообразно использовать лишь для вскрытия высокосортных вольфрамитовых концентратов (65 ¸ 70 % WO₃), с небольшим содержанием примеси кремнезёма. Шеелитовые концентраты не разлагаются растворами NaOH.

Дата добавления: 2014-01-11