Переработка шлаков ферровольфрамового u oловянного производства

Технологические схемы извлечения скандия из этих видов сырья разработаны в бывшем СССР. В результате пирометаллургической переработки вольфрамитовых концентратов, ферровольфрам и переплавки оловосодержащих концентратов получают шлаки, в которых содержание скандия составляет 0,04 – 0,25 %. Основные примеси – Fe, Si, Al, Ca, Ti, Mn, Th, РЗЭ. Из обоих видов шлаков извлекать скандий предложено обрабатывая измельчённый материал 18 % НСl при 80 – 90 ^оС, отношении Т:Ж = 1:1÷5 (рис. 5.3). Для отделения от основных количеств железа и марганца скандий осаждают в составе малорастворимого фторида путём введения в раствор кремнефторида натрия, при рН = 2. Осадок фторида скандия обрабатывают серной кислотой, а заем проводят водное выщелачивание. Часть кальция остаётся нерастворимой в составе CaSO₄. Для отделения алюминия и осадков кальция осаждают гидроксиды, вводя NaOH, при рН = 10. Указанные примеси остаются в растворе; в осадок вместе с Sc(OH)₃ выделяются титан, марганец и другие примеси. Осадок гидроксидов растворяют в соляной кислоте и осаждают скандий щавелевой кислотой. Прокаливанием оксалаты переводят в оксиды. После растворения в HCI, осаждения гидроксидов, их прокаливания получают концентрат содержащий 30 % Sc₂0₃ и 70 % (РЗЭ)₂О₃. Извлечение из шлака ~ 76 %.

Разработан и проверен в промышленных условиях метод экстракционного концентрирования и очистки скандия, получаемого из шлаков от переплавки оловянных концентратов (рис. 5.4). После выщелачивания шлака соляной кислотой получают раствор, содержащий, г/л: Sc 0,2 - 1,0, Ti 0,8 - 3, Si 0,1 - 2, Са 11 - 30, Sn 0,1 -1, Al 3,5, Mg 0,5 - 1,6, Zr до 2,6, Fe 0,5 - 2, W 0,03, HC1 110. Скандий экстрагируют 0,3 M Д2ЭГФК в керосине при соотношении объемов водной и органической фаз 10:1.

Шлак

HCl

Выщелачивание

Кек в отвал

Раствор

Осаждение ScF₃

Na₂SiF₆

Кек

Раствор в отвал

Сульфатизация

H₂SO₄

Растворение

H₂O

Осаждение гидроксидов

NaOH

Раствор в отвал

Осадок

Растворение

HCl

Осаждение оксалатов

H₂C₂O₄

Прокаливание

Растворение

HCl

Осаждение гидроксидов

NH₄OH

Прокаливание

Концентрат Sc₂O₃ Ln₂O₃

Рис. 5.3 – Технологическая схема извлечения скандия из шлаков производства ферровольфрама

HCl, H₂SO₄

Дополнительное извлечение Sc

Шлак

HCl

Выщелачивание

Кек в отвал

Раствор

Алкилфосфорная кислота

Экстракция

Водная фаза в отвал

Органическая фаза

Промывка

Органическая фаза

Водная фаза

Реэкстракция

HF

Водная фаза

Органическая фаза

HCl, H₂SO₄

Промывка

Центрифугирование

Раствор

Фторидный продукт

Обработка гидроксидом натрия

NaOH

Растворение

HCl

Осаждение Sc₂(C₂O₄)₃

H₂C₂O₄

Прокаливание

Sc₂O₃

Рис. 5.4 – Технологическая схема извлечения скандия из оловянных шлаков

Органическую фазу промывают 15 %-ной НС1 при соотношении фаз 1:1, а затем 45 %-ной H₂S0₄ при таком же соотношении фаз. Скандий реэкстрагируют плавиковой кислотой. После отделения центрифугированием фторид обрабатывают раствором NaOH, переводя в Sc(OH)₃; затем проводят оксалатную очистку. Прямое извлечение скандия — 75 %.

Дата добавления: 2014-01-11