Способ извлечения скандия из пироксенитового сырья

 

Использование: касается гидрометаллической переработки стандийсодержащего пироксенитового сырья. Сущность: пироксенитовое сырье вышелачивают минеральной кислотой, в качестве которой используют серную кислоту, в присутствии соединений фтора и с рециркуляцией полученных растворов.

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке минерального сырья, в частности к скандийсодержащему пироксенитовому сырью.

Известен способ извлечения скандия из пироксенитов путем сплавления их со щелочами (NaOH) при температуре 500-600^оС с последующим растворением спека в соляной кислоте. (Б.Г. Коршунов, А.М. Резник, С.А. Семенов, Скандий М. "Металлургия, 1987 г. с. 150). Однако этот способ громоздок, сложен, агрессивен, связан с высоким расходом реагентов и поэтому не технологичен.

Предложен способ извлечения скандия из пироксенитового сырья, включающий выщелачивание серной кислотой в присутствии солей фтора и с рециркуляцией полученных растворов.

Выщелачивание можно проводить в две стадии, при этом соединения фтора следует вводить на вторую стадию, а на первую стадию следует подавать раствор после извлечения скандия.

П р и м е р 1. 1 кг пироксенитового сырья состава, 6 Fe; 4,3 FeO; 19,6 CaO; 13,3 MgO; 47,7 SiO₂; 6,9 Al₂O₃ и 0,013 Sc выщелачивается серной кислотой в присутствии фторида калия при температуре 95^оС в течение 12 ч, при остаточной кислотности 180-200 г/л, с рециркуляцией продукционного раствора, в одну стадию.

Пульпа после выщелачивания фильтруется, твердый остаток (кек) отмывается от водорастворимого скандия и анализируется. По содержанию скандия в твердом остатке с учетом его выхода рассчитывается извлечение скандия в раствор, которое далее уточняется по его концентрации в продукционном и промывном растворах (путем сведения баланса).

В этих условиях при расходе фторида калия в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 70% скандия. Расход серной кислоты 1,5 т/т.

П р и м е р 2. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии фторида калия (KF) и с рециркуляцией растворов, в две стадии.

На первую стадию подается исходное сырье и хвостовой раствор после извлечения скандия. Выщелачивание ведется при температуре 95^оС, в течение 3 ч, при остаточной кислотности 35 г/л. После фильтрации твердый остаток выщелачивают серной кислотой в присутствии фторида калия и с рециркуляцией продукционного раствора, при температуре 95^оС, в течение 12 ч, при остаточной кислотности 198 г/л.

В этих условиях при расходе фторида калия в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 71,9% скандия. Расход серной кислоты 1,2 т/т, то есть уменьшается на 0,3 т/т.

П р и м е р 3. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии кремнефторида натрия (Na₂SiF₆) с рециркуляцией растворов и в две стадии.

На первой стадии процесс осуществляется при температуре 95^оС в течение 4 ч при остаточной кислотности 50 г/л, на второй стадии при температуре 95^оС, в течение 12 ч при остаточной кислотности 190 г/л в присутствии Na₂SiF₆. При расходе кремнефторида натрия в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 76,9% скандия. Расход серной кислоты 1,1 т/т.

П р и м е р 4. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии фторида натрия с рециркуляцией растворов и в две стадии.

На первой стадии процесс осуществляется в том же режиме, что и в примере 3, на второй стадии при температуре 95^оС, в течение 12 ч, при остаточной кислотности 135 г/л, в присутствии NaF.

При расходе фторида натрия в пересчете на фтор 30 кг/т в растворе переходит 79,7% скандия, расход серной кислоты 1,1 т/т.

П р и м е р 5. 1 кг пироксенитового сырья того же состава выщелачивается серной кислотой в присутствии бифторида аммония (NH₄F ˙HF) с рециркуляцией растворов и в две стадии.

На первой стадии процесс осуществляется в том же режиме, что в примерах 3 и 4, на второй при температуре 95^оС в течение 12 часов, при остаточной кислотности 200 г/л и в присутствии NH₄FHF.

В этих условиях при расходе бифторида аммония в пересчете на фтор 30 кг/т в раствор переходит 74,8% скандия. Расход серной кислоты 0,9 т/т.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества: Позволяет извлечь скандий (70-80%) из пироксенитов при технологически приемлемом расходе реагентов (1-1,5 т/т).

Позволяет упростить процесс за счет исключения агрессивных операций (сплавление со щелочью, растворение в соляной кислоте).

Позволяет удешевить процесс благодаря использованию стандартного оборудования и сокращению расхода реагентов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ ПИРОКСЕНИТОВОГО СЫРЬЯ, включающий выщелачивание минеральной кислотой, отличающийся тем, что выщелачивание ведут с использованием в качестве минеральной кислоты серной кислоты в присутствии соединений фтора и с рециркуляцией полученных растворов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание проводят в две стадии, при этом соединения фтора вводят на вторую стадию.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор после извлечения скандия возвращают на первую стадию выщелачивания.