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
EXTRACTION OF Fe, Mn, Ni, Co, Cu, Al FROM CAKE OBTAINED AFTER SODA SINTERING AND LEACHING OF TUNGSTEN CONCENTRATE, BY CALCINATION WITH TABLE SALT AND HYDROCHLORIC ACID LEACHING WITH PEROXIDE

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке концентратов, промпродуктов и твердых отходов, содержащих металлы.
Известны способы обжига и выщелачивания [Г.М. Вольдман, А.Н. Зеликман. Теория гидрометаллургических процессов. М., Металлургия. 1993. С. 139-157] увеличением удельной поверхности выщелачиваемого материала, повышением концентрации реагента, снижением концентрации продукта, уменьшением эффективной толщины диффузного слоя, уменьшением толщины твердой оболочки, увеличением константы скорости реакции в автоклавах за счет термического и механического активирования.
Недостатками способов является низкое извлечение и низкое качество полученных металлов.
Наиболее близким техническим решением является сульфатизирующий обжиг марганцевых конкреций диоксидом серы при 500-600°С [Дарьин А.А., Теляков Н.М. Исследование возможности переработки фосфорсодержащих железомарганцевых конкреций Финского залива Записки горного института. 2006. Т. 169. С. 113-116], позволяющий осуществить селективный переход в водорастворимую форму цветных металлов и марганца путем нейтрального выщелачивания огарка от обжига.
Недостатком способа является то, что не рассматривалась возможность использования обжига с поваренной солью, позволяющего селективный переход в водорастворимую форму цветных металлов и марганца путем солянокислого выщелачивания с пероксидом огарка от обжига.
Задачей изобретения является создание эффективного способа более полного извлечения из кека, полученного после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, в раствор Fe, Mn, Cu, Ni, Со и сохранения в кеке после выщелачивания Mo, W, Nb, Та (фиг. 1).
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в интенсификации процесса выщелачивания и более полном извлечении в раствор металлов из материалов, их содержащих.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения ионов металлов, включающем обжиг и выщелачивание, кек, полученный после содового спекания и выщелачивания вольфрамового концентрата, промывают 3 н. раствором HCl, обжигают с поваренной солью в соотношении масс кека и соли 1:1 при 300°С в течение 4 часов, затем осуществляют кислое выщелачивание металлов 3 н. раствором HCl и пероксидом, взятым с 50% избытком против стехиометрического на окисление металлов до высших оксидов, при температуре 70°С, после чего кек промывают 3 н. раствором HCl при температуре 70°С.
Сущность способа поясняется фиг. 1-2 и табл. 1-4.
После разложения вольфрамовых концентратов путем спекания или сплавления с содой при температуре 800-850°С и последующего выщелачивания спека водой в кеке после выщелачивания остаются не растворившиеся соединения.
Пример конкретного выполнения способа
После квартования химический анализ изучаемой пробы проведен атомно-абсорбционным спектроскопическим методом, результаты которого приведены в табл. 1.
В табл. 2 дан фазовый состав кека, выполненный рентгенофрактометрическим методом.
Из данных табл. 1 и 2 видно, что проба кека отличается повышенным содержанием железа, кальция, кремния и марганца.
На фиг. 2 дана предлагаемая технологическая схема переработки кека.
В табл. 3 и 4 даны материальные балансы по извлекаемым металлам в соответствии со схемой фиг. 2.
Первоначальное выщелачивание 3 н раствором HCl и последующее прокаливание кека с поваренной солью способствует разложению карбонатов и образованию растворимых хлоридов металлов.
4
6
2
5
2
9
3
4
-
3-
2-
3-
-
2-
После прокаливания спек снова выщелачивают 3 н. раствором HCl с добавлением пероксида на окисление железа и других металлов, а при наличии NaCl в таком растворе образуются хорошо растворимые анионные хлоридные комплексы, например, [FeCl], [FeCl], [Fe(HO)Cl], [FeCl] [CuCl], [CuCl] и другие.
Повторное выщелачивание спека 3 н. раствором HCl окончательно переводят в раствор соли хлоридов металлов.
Выводы
Прокаливание с поваренной солью с выщелачиванием раствором соляной кислоты с небольшим количеством пероксида позволяют перевести в раствор Mn, Fe, Ni, Со, Cu, Са и Al, извлечение составило:
Остаются в осадке и не извлекаются в раствор Mo, W, Nb, Та.
В дальнейшем можно осуществлять селективное извлечение Fe, Mn, Cu, Ni, Со из раствора и Mo, W, Nb, Та из кека.