Способ очистки растворов вольфрамата натрия от примесей
Изобретение относится к гицрометаллургии вольфрама и может быть использовано длч очистки |Ьаствороавольфрамата натрия от примесей. UeJTb изобретения - повышение эффективности очистки, снижение расходу реагентов и обеспечение комплексности очистки. Берут 1 л раствора вольфрамата; натрия, содержащего г/л: .WOg 78'i SiO^ 1,15; Р 0,06, As 0,012, нагревают до 70''С и обрабатывают 3 г нитрата алюминия, затем нейтрализуют азотной кислотой до рН 9, кипятят, отстаивают в течение 2 ч.и отфильтрованный раствор подкисляют до рН 2,5. Содержание примесей в очищенном растворе, г/л: SiO^ 0,1, • Р 0,002; As 0,0058. Степень очистки от примесей составляет: от кремния 91,3%, от фосфора 66,6%, от мышьяка 51,66^. Расход соли алюминия снижен 8 2,5-3 раза. 5 табл.
СООЗ СОВЕТСКИХ
СО@4АЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК щ)5 С 22 В 34/36
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ввтссснсьн свисвтвльствн
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И, СЩЦ ЩЩМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4722840/02 (22) 20.06,89 (46) 30.01.92. Бюл. Р 4 (71) Институт химии АН УЗССР
1 и Узбекский комбинат тугоплавких и жаропрочных металлов (72) Л.M.Богачева, У.Акбаров, Х.P.Ècìàòîâ, Э.А.Пирматов, В.В.Сидякин и И.A.Едунова (53) 669.273 (088.8) (56) Цветные металлы, 1968, » 10, с. 85-87.
Узбекский химический журнал, 1986, У 2, с. 52-54. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ВОЛЬ-;
ФРАИАТА НАТРИЯ ОТ ПРИМЕСЕГ, (57) Изобретение относится к гицро-: металлургии вольфрама и может быть использовано длч очистки растворов
Изобретение относится к гидрометаллургии вольфрама и может быть использовано для очистки растворов вольфрамата натрия от примесей.
Цель изобретения - повышение эффективности. очистки, .снижение расхода реагентов и обеспечение комплексности очистки., в
Предлагаемый способ заключается в том, что в предварительно нагретый до 70-95 С вольфраматный раствор вводят расчетное количество алюминийсодержащей соли, обеспечивающее концентрацию в растворе 0,20,45 r/ë иона алюминия, пульпу перемешивают, затем нейтрализуют азотной, вольфрамовой или лругой кислото" до
„ЯО„„170 9О1 А1
2 вольфрамата натрич от примесей. gem изобретения - повышение эффективности очистки, снижение расхода реагентов и обеспечение комплексности очистки. Берут 1 л раствора вольфрамата,, натрия, содержащего г/л: .WO> 78
RiO< 1,15; Р 0,06, As 0,012, нагревают ло 70 С и обрабатывают 3 r нит- о рата алюминия, затем нейтрализуют азотной кислотой до рН 9, кипятят, отстаивают в течение 2 ч и отфильтрованный ресТВор полкисляют до рН
2,5. Содержание примесей в очищенном растворе, г/л: SiO О, 1, : Р
0,002; As 0,0058. Степень очистки от примесей составляет: от кремния
91,3 ь, от Фосфора 66,6ь, от мышьяка
51,663. Расход соли алюминия снижен в 2,5-3 раза, 5 табл. рН 9,0-9,5, кипятят, отстаивают 26 ч, отфильтрованный раствор почкисляют до рН 2.5-4.0.
Выбор определенных значений рН и проведение процесса очистки вольфраматных растворов в определенной последовательности обусловлены тем, что первоначально в слабощелочной срече осуществляется обескремнивание за счет образования высококремнистого алюмосиликата, что позволчет при значительно. меньшем расходе реагента снижать концентрацию кремния в рчстворе до спедовых количеств.
Исходя из этого, расход алюминийсодержащего реагента составляет 3
1 708901
6 г/л A1(NOy)g 9HzO или 0,2
0,45 г/л алюминия.
Последующее подкисление вольфраматных растворов до рН 2,5-4,0 связано с образованием в этих условиях
Фосфатов (Л1РО4.) и арсенатов (А1ЛзО ) алюминия ..
Применение отстаивания raw слабощелочных пульп способствует более четкому разделению твердых Фаз, система за 2-6 ч приходит в равновесное состояние при олновременном снижении примесей в живкой фазе, Благодаря таким условиям осуществления процесса обеспечивается комплексная очистка вольфраматных растворов от примесей кремния, Фосфора, мышьяка, остаточная концентрация которых составляет: SiOg (60,! г/л), следы, Р 0 001-0,002 г/л, As 0,003-0,006 г/л.
Пример 1. Берут 1 л раствора вольфрамата натрия, содержаше.го, г/л: МО 78; Б О 1,15, P 0,006
As 0,012,нагревают до 70 С и обрабатывают 3 r Al(NO )> 9Н О, что составляет 0,2 г/л иона алюминия, затем нейтрализуют азотной кислотой до рН 9,0, кипятят, отстаивают в течение 2 ч и отфильтрованный раствор полкисляют ло рН 2,5. Конечный объем очищенного вольфраматного раствора 0,96 л.
Солержание примесей в очищенном вольфраматном растворе, г/л: Si0
0,1; Р 0,002, As 0,0058. Степень очистки от примесей составляет соответственно, 3: 91,3, 66,6; 51,66, Состав осадков, 4: после обработки Al(NOg)g 9Н О и нейтрализации по рН 9,0: 10g1,7, Naz0 12,28; Alz0 24,88, SiOg 58,2j и О 17,94. после подкисления до рН 2,5:
ИОу 0,92; На О >1,0 А1. 0э 0,04
SiO< 0,06; P 0,01", As 0,022, органика 30,27.
Пример 2, Берут 1 л раствора вольфрамата натрия, содержащего,г/л:
M0g 78, SiOg 1,15; Р 0,06, As 0,012, нагревают до 95 С и обрабатывают 6 г
A1(N0g)g 9Н О, что составляет
0,45 г/л иона алюминия, затем нейтрализуют азотной кислотой до рН 0,5, кипятят, отстаивают в течение 6 ч и отфильтрованный раствор подкисляют ло 4,0. Конечный объем очищенного вольфраматного раствор 0,98 л.!
Концентрация примесей в очищенном вольфраматном растворе, г/л: SiO< слепы; P 0,001, As 0,003. Степень
5 очистки от примесей составляет соответственно. Ж.. -100 . 83,3, 75.
Состав осадков, Ф: после оЬраЬотки Al(NOg)> 9Р О и нейтрализации,ло рН 9,5: W03 1,1, Na 0 13,0, Al 0> 26,73, SiO< 59,1;
18,0; после повкисления ло рН 4,0:
VO> 0,7", Na О 1,0 А1 0э 0,094;
8 0 0,007; P 0,012, As 0,027 ор"
15 гани ка 30 э 08.
Пример 3. Берут 1 л раствора вольфрамата натрия, содержашего, r/ë: МОэ 78; SiO 1,15, P 0,006, As 0,012, нагревают,qo 80 С и обра20 батывают 4,5 г A1(NO>)> "9Н О, что составляет 0,3 г/л иона алюминия, после чего нейтрализуют азотной кислотой до рН 9,2, кипятят, отстаивают в течение 4 ч и отфильтрованный
25 раствор подкисляют до рН 3,2. Конечный объем очищенного вольфраматного раствора 0,98 л.
Содержание примесе" в очищенном вольфраматном pacTaope, r/p: SiO<
0,06; P 0,0015; As 0,0651 ° Степень очистки от примесей составляет соответственно, 3: 94,23, 75,0; 65,8.
Состав осадков, 4: после обработки А1(NOg) g 9Н О и нейтрализации до рН 9,2: ИОэ 1,08, На О 13,2; А1 0з 25,9, SiO 58,6;
Н 018,0; после попкисления ло рН 3,2:
МО 1,5; Naz0 01,0; А1 0э 0,071;
4» SiO< 0,02,P 0,0 11 As 0 ника 50,15.
Результаты опытов приведены в табл. 1 - 5.
Из табл. 1 следует, что достаточно низкая конечная концентрация кремния, фосфора и мышьяка обеспечивается при расходе алюминийсолержащего реагента 0,2 г/л иона алюминия, причем по мере увеличения дозировки реагента до 0,45 г/л иона алюминия показатели очистки улучшаются, оставаясь затем неизменными при большем его расходе.
Как випно из данных табл.2, в сильнощелочной области (рН 11,012,0) при расходе алюминийсодержащего реагента 0,45 г/л иона алюминия эффективно очистить вольфраматные растворы от кремния не у ается, 1708901
Формула изобретения
30
Таблица 1
Влияние дозировки алюмосодержащего реагента на показатели очистки вольфраматных растворов от кремния, фосфора, мышьяка. Исходный раствор NasWOg, r/ë: НОа 82; ЫОг 1,5; P 0,008 As 0,011. Условия очистки. температура 85 С, время отстоя 4 ч.
Содержание примесей, г/л
Дозировка реагента, r/
A1(NOg)g. 9H„O А1
Раствор Na 3 0г Р Si0г Р As 0,14 о,го о,г88 0,36 0,45 0,5 0,576 0,006 0,003 0,0045 0 0045 0,0045 0,0045 0,0045 о,oos 0,008 0,17 О,011 о,17 o,оо7 0,006 о,оо6 о,оо6 о,006 0,006 о,006 0,011 0,15 0,003 О, О 2 0,0015 0,0015 0,0015 0,0015 0,0015 4 5 6 0,12 0,10 О,01 0,01 о,o09 0,009 0,009 0,009 0,009 0,09 о,о8 о,о7 0,007 О, 007 О ° и09 о,оо87 о,oo87 0,0085 О,oo87 0,05 Слепы Слепы Слепы „° с и 0,007 о,о07 0,007 н I ° лишь проведение процесса очистки в слабощелочной области <9,5 обеспечивает остаточную концентрацию Si0< 0,1 г/л. Однако поддержание рН 9,0.нецелесообразно, так как в этом случае увеличиваются потери вольфрама с осадком. Применение отстоя благоприятно сказывается на снижении примесей со ! временем в основном в тех вольфраматных растворах, которые после обработки алюминийсодержащим реагентом имеют концентрацию 1,0 г/л. Тем не менее во всех случаях отстой обеспечивает более полное раз деление твердых и жидких фаз, ускоряет фильтрацию и способствует более глубокой последующей очистке вольфраматных растворов от фосфора и мышьяка ° Подкисление обработанных алюминийсодержашим реагентом и нейтрализованных ло рН 9 - 9,5 вольфраматных растворов создает условия для преимущественной их очистки от Фосфора и мышьяка, олнако при рН « 2,0 концентрация их снова повышается вследствие частичного образования растворимых вольфрамофосфорных M вольфрамокремниевых гетерополисоединений. Использование предлагаемого способа очистки вольфраматных растворов от комплексообразующих примесей, обеспечивающего конечное.соцержайие их, в частности, кремния в следовых количествах, приводит к значительному снижению вольфрама в оборотных кеках, возвращаемых в цикл на повторную переработку, что дает возможность увеличения прямого извлечения вольфрама и снижает затраты на переработку оборотных поодуктов. Способ позволяет обеспечить комплексную очистку вольфраматных растворов от примесей кремния, фосфора мышьяка цостичь более глубокой степени обескремнивания при снижении расхода алюминийсодержащего реагента в 2,5-3 раза, обеспечить снижение примесей на всех стациях технологической схемы и увеличить прямой выход вольфрамового ангидрица, резко уменьшив объем оборотных промпродуктов, повысить качество вольфрамового ангидрида за счет уменьшения в нем содержания кремния qo 0,002-0,0033 ° Способ очистки растворов вольфрамата натрия от примесей, включающий нагревание исходного раствора ао 70-95 С, последующую обработку азотнокислым алюминием с образованием пульпы и ее фильтрацию с получением вольфрамсоцержащего раствора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, снижения pacxoqa реагентов и обеспечения комплексности очистки 2 обработку ведут при расходе азотнокислого алюминия 0,2-0,4 г/л по иону алюминия, перед фильтрацией осу" ществляют нейтрализацию пульпы до/ рН 9,0-9,5, ее кипячение и отстаивание в течение 2-6 ч до содержания пвуокиси кремния не более 0,1 г/л, а после фильтрации раствор поцкисляют до рН 2, р-11,0. 17089п1 Т,.зблица2 Влияние величины рН на остаточную концентрацию кремния, фосфора ь мышьяка i при нейтрализации вольфраматного раствора, обработанного алюмини11солержац>им реагентом. Исходный раствор Иа У0,1, г/л: М0.3 82; SiO<, 1,5, P 0,008, As 0 011. Условия очистки: температура 85ОС, доза 6 г/л или 0,45 г/л иона алюминия, время отстоя 4 ч Содержание примесей, г/л рН т j Si02 Ая 12,0 0,5 0,41 О, 011 0,011 О, 011 11,0 10,0 0,20 9,5 0,1 0,01 0,08 9,2 9,0 8,5 8,0 Следы 0,009 0,009 0,009 0,04 0,04 таблица 3 Влияние времени отстоя обработанных алюминийсоаержащим реагентом вольфраматных растворов . на изменение в них солержания примесей Состав р-ра Кв РОВ, г/л после отстоя, и Состав раствора Мв ИО,Ь, r/ë> рН 9,0 4u" 6 ч 2 ч МО, P (As +» 0,007 0,011 0,006 0,01 0,18 о,о8 0,13 о,006 0,006 о,о06 О,nr о,оо8 о,о1г 0,007 0,011 а,оо7 о,009 а,оо6 о,оо9 0,1 0,006 . 0,01 0,2 0,06 0>05 0,04 o,or 0,008 а,оо8 0>005 0,009 0,005 0,008 0,005 0,008 а,о7 а,оог 0,04 О,1 0,08 0,006 0,008 0,005 0,008 0,07 0,04 0,005 0,05 Табли ца 4 Влияние величин рН на концентрацию фосфора и мьаоьяка в вольфраматном растворе. Исходный вольфраматный р-р: рН 9, 810 0,07 г/л; P 0,006 гlл," As 0,009 г/л рН Содержание примесей, г/л SiO 0,07 0,06 0,05 3,0 0,03 2,5 0,02 2,0 0,09 0,008 0,008 0,008 0,007 0,007 0,007 0, 006 0,006 0,006 0,005 Оь002 0,001 0,001 0,004 0,009 0,008 0,005 0,004 0,003 0,007 1708901 Таблица 5 Влияние кипячения на очистку растворов от кремния. Исходный раствор: рН 9,2, SiO О, l 8 г/л Содержание SiO<, r/л, в растворе вольфрамата натрия после отстоя, ч Обработка ) 2 0,07 0,18 0,11 0,17 0,15 Без кипячения Слепы 0,04 0,16 0,09 0,13 C кипячением Составитель О.Воль Редактор Н,Киштулинец Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко Заказ 9М Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издатегьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
