Способ переработки плюмбомикролитового концентрата


 


Владельцы патента RU 2360985:

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к переработке плюмбомикролитового концентрата с получением оксидных соединений тантала и ниобия и соли свинца (II). Концентрат измельчают до крупности не более 0,32 мм и обрабатывают смесью 18-35% азотной и 40-45% фтористоводородной кислот при массовом отношении кислот 2,7-5,3:1, Т:Ж=1:3-5 и температуре 90-120°С с образованием пульпы. Азотнокислый свинец (II), неразложившиеся минералы и радионуклиды переводятся в осадок, а тантал и ниобий - во фторидно-азотнокислый раствор. Пульпу охлаждают до 10-20°С, отделяют свинецсодержащий осадок и промывают его 35-50% азотной кислотой при Т:Ж=1:1,5-2,0. Промывной раствор присоединяют к фторидно-азотнокислому раствору. Из промытого осадка выщелачивают азотнокислый свинец (II) водой при соотношении Т:Ж=1:5-10 и температуре 50-60°С с отделением неразложившихся минералов и радионуклидов и получением раствора азотнокислого свинца. Из объединенного фторидно-азотнокислого раствора осуществляют экстракцию тантала и ниобия нейтральным экстрагентом. В качестве нейтрального экстрагента используют триизоамилфосфат или октанол-1. Экстракцию ведут на 2-6 ступенях при O:В=1,5-2,0:1 с переводом тантала в органическую фазу, а ниобия - в водную. Экстракцию триизоамилфосфатом ведут на 2-4 ступенях, а экстракцию октанолом-1 - на 5-6 ступенях. Технический результат заключается в повышении степени извлечения тантала и ниобия в раствор и снижении числа операций при выделении свинца (II) в виде хорошо растворимой соли азотнокислого свинца (II). 6 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к технологии переработки плюмбомикролитового концентрата с получением оксидных соединений тантала и ниобия и соли свинца (II), используемых в различных областях техники.

При переработке плюмбомикролитового концентрата, содержащего в пересчете на оксиды до 55,2% свинца, 31,3% тантала и 14,2% ниобия возникает проблема наиболее полного разложения концентрата с максимальным извлечением целевых компонентов за единичный цикл разложения. Данный вид сырья является относительно редким и отсутствует опыт его технологической переработки, однако высокое содержание тантала и ниобия в концентрате позволяет рассматривать этот вид редкометалльного сырья в качестве перспективного.

Известен способ переработки плюмбомикролитового концентрата (см. Лебедев В.Н. Разложение плюмбомикролитового концентрата смесями фтороводородной кислоты с серной или хлороводородной кислотой / В.Н.Лебедев, С.М.Маслобоева, А.В.Волошин и др. // Химическая технология. - 2006. - №11. - С.32-35), согласно которому концентрат, содержащий свинец, тантал и ниобий, с крупностью частиц менее 0,06 мм обрабатывают смесью 45% фтористоводородной и 93% серной кислот при массовом отношении кислот 2,14:1, взятых с избытком по отношению к стехиометрии, в течение 2,5 ч при температуре 75°С с переводом тантала и ниобия в раствор, а сернокислой соли свинца (II) в виде PbSO4, неразложившихся минералов и радионуклидов - в осадок. Раствор отделяют от осадка и направляют на экстракционное выделение оксидов тантала и ниобия. Степень извлечения в раствор тантала и ниобия за единичный цикл разложения составляет 95,5%.

Недостатком данного способа является относительно невысокое извлечение тантала и ниобия в раствор и выделение свинца в виде плохорастворимой соли PbS04, что затрудняет его дальнейшую переработку.

Известен также способ переработки плюмбомикролитового концентрата (см. Маслобоева С.М. Фторидносернокислотная переработка плюмбомикролитового концентрата / С.М.Маслобоева, В.Н.Лебедев // Цветная металлургия.- 2007. - №6. - С.19-24), включающий измельчение концентрата, содержащего свинец, тантал и ниобий, до крупности около 0,16 мм и менее, разложение концентрата смесью 92,5% серной и 40% фтористоводородной кислот при массовом отношении кислот 0,41:1, Т:Ж=1:3 и температуре 90-100°С с переводом соли свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор, из которого их выделяют экстракцией. Осадок отделяют, промывают с рециклированием промывного раствора на стадию разложения концентрата и распульповывают водой с образованием суспензии, которую разделяют гравитационным способом. Тяжелую фракцию, содержащую неразложившиеся минералы, направляют на стадию разложения концентрата, а легкую фракцию, содержащую в основном соли свинца (II) и остаток неразложившихся минералов и радионуклидов, подвергают конверсии, которую осуществляют раствором карбоната натрия при Т:Ж=1:4, температуре 60-70°С и расходе Na2CO3 - 120% от стехиометрии в течение 3 ч. Образовавшийся карбонат свинца PbCO3 промывают водой и отфильтровывают от раствора сернокислого натрия, который выводят в виде стока. Карбонат свинца растворяют в 25% азотной кислоте с образованием раствора азотнокислого свинца (II) и осадка в виде остатка неразложившихся минералов и радионуклидов. Полученный осадок объединяют с тяжелой фракцией для повторного разложения. Степень извлечения тантала и ниобия в раствор за единичный цикл разложения составляет соответственно 91,4 и 92,3%.

Известный способ характеризуется недостаточно высоким извлечением тантала и ниобия в раствор, что обусловливает возврат неразложившихся минералов и радионуклидов на стадию разложения концентрата. Для получения хорошо растворимых соединений свинца использована сложная операция химической конверсии сульфатов свинца в карбонаты с их последующим выщелачиванием азотной кислотой. При этом возрастает число операций промывки и фильтрации и образуются растворы, требующие их утилизации. Все это усложняет и удорожает переработку концентрата.

Технический результат заключается в повышении эффективности переработки плюмбомикролитового концентрата за счет увеличения степени извлечения тантала и ниобия в раствор и снижения числа операций при выделении свинца (II) в виде хорошо растворимой соли Pb(NO3)2.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки плюмбомикролитового концентрата, содержащего свинец, тантал и ниобий, включающем измельчение концентрата, его обработку при нагревании смесью кислот, содержащей фтористоводородную кислоту, с образованием пульпы и переводом соли свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор, отделение свинецсодержащего осадка, его промывку, использование промывного раствора, переработку осадка с отделением неразложившихся минералов и радионуклидов и получением раствора азотнокислого свинца (II) и экстракцию тантала и ниобия из тантал-ниобийсодержащего раствора, согласно изобретению обработку концентрата ведут смесью 18-35% азотной и 40-45% фтористоводородной кислот при массовом отношении кислот 2,7-5,3:1 с переводом в осадок азотнокислого свинца (II), перед отделением осадка пульпу охлаждают, промывку свинецсодержащего осадка производят раствором азотной кислоты с присоединением промывного раствора к фторидно-азотнокислому раствору, переработку осадка осуществляют путем выщелачивания азотнокислого свинца (II) водой, а экстракцию тантала и ниобия ведут из объединенного фторидно-азотнокислого раствора нейтральным экстрагентом.

Достижению технического результата способствует то, что концентрат измельчают до крупности не более 0,32 мм, а обработку концентрата смесью кислот ведут при Т:Ж=1:3-5 и температуре 90-120°С.

Достижению технического результата способствует также то, что пульпу охлаждают до 10-20°С.

Достижению технического результата способствует также и то, что промывку осадка производят 35-50% азотной кислотой при Т:Ж=1:1,5-2,0.

Достижению технического результата способствует и то, что выщелачивание азотнокислого свинца (II) осуществляют при соотношении Т:Ж=1:5-10 и температуре 50-60°С.

Достижению технического результата способствует то, что в качестве нейтрального экстрагента используют триизоамилфосфат или октанол-1, при этом экстракцию ведут на 2-6 ступенях при O:В=1,5-2,0:1 с переводом тантала в органическую фазу, а ниобия - в водную.

Достижению технического результата способствует также и то, что экстракцию триизоамилфосфатом ведут на 2-4 ступенях.

Достижению технического результата способствует и то, что экстракцию октанолом-1 ведут на 5-6 ступенях.

Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.

Обработка концентрата смесью 18-35% азотной и 40-45% фтористоводородной кислот позволяет выделить растворимые фторидные комплексные соединения тантала (V) и ниобия (V), а свинец (II) связать с анионами МО3- с получением хорошо растворимой соли азотнокислого свинца (II).

При массовом соотношении азотной и фтористоводородной кислот 2,7-5,3:1 обеспечивается максимальный перевод тантала и ниобия в раствор и получение насыщенного раствора азотнокислого свинца (II) при температуре разложения, что позволяет перевести азотнокислый свинец (II) в осадок при понижении температуры за счет снижения его растворимости. При отношении азотной и фтористоводородной кислот менее 2,7:1 только часть свинца (II) перейдет в азотнокислый свинец (II), а отношение кислот более 5,3:1 является нецелесообразным, так как увеличивается расход кислоты без улучшения конечного результата.

Охлаждение пульпы перед выделением осадка позволяет обеспечить максимальный перевод соли свинца (II) в осадок азотнокислого свинца (II) из раствора, содержащего свинец, тантал, ниобий и примеси.

Проведение промывки осадка раствором азотной кислоты обеспечивает отмывку осадка от маточного раствора, содержащего некоторое количество тантала и ниобия, с присоединением промывного раствора к фторидно-азотнокислому раствору.

Выщелачивание соли азотнокислого свинца (II) водой необходимо для более полного перевода свинца из осадка в раствор с образованием раствора азотнокислого свинца (II). Неразложившийся осадок при этом отделяют и направляют на захоронение.

Проведение экстракции тантала и ниобия из объединенного фторидно-азотнокислого раствора нейтральным экстрагентом позволяет выделить в органическую фазу тантал, а ниобий и примесные компоненты перевести в водную фазу и получить фторидные комплексные соединения тантала, не содержащие примесей.

Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении эффективности переработки плюмбомикролитового концентрата за счет увеличения степени извлечения тантала и ниобия в раствор за единичный цикл разложения концентрата и снижения числа операций при выделении свинца (II) в виде хорошо растворимой соли Pb(NO3)2.

В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.

Измельчение концентрата до крупности не более 0,32 мм способствует более полному разложению плюмбомикролитового концентрата. Увеличение крупности частиц выше 0,32 мм ведет к снижению степени разложения концентрата.

Обработка концентрата смесью кислот при Т:Ж=1:3-5 и температуре 90-120°С создает оптимальные условия перевода тантала, ниобия и свинца в раствор за счет улучшения кинетических характеристик процесса при снижении продолжительности обработки и обеспечении высокой степени разложения концентрата.

Охлаждение пульпы до 10-20°С перед выделением осадка способствует более полному выпадению азотнокислого свинца (II) из раствора, включающего свинец, тантал, ниобий, в осадок, содержащий неразложившиеся минералы и радионуклиды.

Проведение промывки осадка 35-50% азотной кислотой обусловлено тем, что при концентрации кислоты в указанных пределах азотнокислый свинец (II) малорастворим в кислоте. При этих концентрациях кислоты снижается содержание свинца в промывном растворе и соответственно в объединенном фторидно-азотнокислом растворе. Соотношение осадка и азотной кислоты Т:Ж=1:1,5-2,0 обеспечивает полную отмывку осадка от маточника. При увеличении расхода азотной кислоты более 2 повышается расход реагентов и потери кислоты с маточником и растет объем материальных потоков, а при уменьшении расхода менее 1,5 не обеспечивается требуемая полнота отмывки.

Выщелачивание азотнокислого свинца (II) водой при температуре 50-60°С и соотношении Т:Ж=1:5-10 обеспечивает полный перевод свинца из осадка в раствор с образованием раствора азотнокислого свинца (II). Температура 50-60°С способствует более интенсивному растворению соли свинца (II), так как возрастает скорость растворения. Увеличение расхода воды более 10 ведет к образованию разбавленных растворов и дополнительному расходу воды, а расход воды менее 5 недостаточен для полного перевода соли свинца (II) в раствор.

Проведение экстракции тантала и ниобия из фторидно-азотнокислого раствора с использованием в качестве нейтрального экстрагента триизоамилфосфата или октанола-1 обусловлено следующим. Нами установлено, что триизоамилфосфат и октанол-1 избирательно экстрагируют тантал (V) из фторидно-азотнокислых растворов, при этом достигаются высокие степени разделения тантала (V) от ниобия (V) и свинца (II). Кроме того, триизоамилфосфат обладает рядом преимуществ по сравнению с другими нейтральными экстрагентами: низкой растворимостью в воде (0,015 г/л), лучшей совместимостью с углеводородами ароматического ряда, незначительной скоростью гидролиза и радиолиза. Октанол-1 в качестве нейтрального экстрагента также имеет низкую растворимость в водных растворах и достаточно высокие коэффициенты разделения тантала (V) от ниобия (V) и свинца (II).

Экстракцию триизоамилфосфатом и октанолом-1 предпочтительно проводить при O:В=1,5-2,0:1, что позволяет практически полностью отделить тантал от ниобия и примесных компонентов, выделив его в органическую фазу. Максимальное число ступеней экстракции может достигать 6, причем в случае триизоамилфосфата оно равно 2-4, а в случае октанола-1 - 5-6. Выбор соотношения фаз и числа ступеней основан на анализе полученных экспериментально изотерм экстракции тантала, ниобия триизоамилфосфатом и октанолом-1 из фторидно-азотнокислых растворов разложения плюмбомикролитового концентрата.

Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить переработку плюмбомикролитового концентрата в оптимальном режиме.

Сущность заявляемого изобретения и его преимущества могут быть пояснены следующими Примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Берут 200 г плюмбомикролитового концентрата, содержащего, мас.%:

Та2O5 - 25,9, NbO3 - 14,25, PbO - 50,14, SiO2 - 2,26, Fe2O3 - 1,56, SnO2 - 3,12, TiO2 - 1,33, CaO - 0,81, измельчают до крупности частиц не более 0,32 мм, вносят порциями в подогретую до 50°С смесь кислот, состоящую из 440 мл 35% азотной и 160 мл 45% фтористоводородной кислот, при их массовом соотношении 2,9:1. Проводят обработку концентрата при Т:Ж=1:3, температуре 120°С и перемешивании в течение 3 ч с переводом азотнокислого свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор. Образовавшуюся пульпу охлаждают до 20°С и отделяют фильтрацией фторидно-азотнокислый раствор в количестве 535 мл от свинецсодержащего осадка. Осадок промывают 35% азотной кислотой при Т:Ж=1:1,5, отфильтровывают промывной раствор в количестве 210 мл и присоединяют его к фторидно-азотнокислому раствору. Суммарная степень извлечения во фторидно-азотнокислый и промывной растворы составила: тантала 99,84% по Та2О3, ниобия - 99,95% по Nb2O5. Переработку свинецсодержащего осадка осуществляют путем выщелачивания азотнокислого свинца (II) водой при соотношении Т:Ж=1:5 и температуре 60°С. Отфильтровывают раствор азотнокислого свинца от осадка неразложившихся минералов и радионуклидов. Получают 690 мл раствора Pb(NO3)2 с концентрацией 201,6 г/л. Осадок весом 6,21 г направляют на захоронение. Экстракцию тантала и ниобия из объединенного фторидно-азотнокислого раствора, содержащего, г/л: Та2O5 - 69,4, Nb2O5 - 38,2, PbO - 6,1, NO3- - 294,9, F- - 104,8 ведут 100% триизоамилфосфатом. Извлечение за 2 ступени экстракции при соотношении O:В=2:1 составило: тантала в органическую фазу - 99,82% по Та2О5, ниобия в водную фазу - 95,73% по Nb2O5.

Пример 2. Берут 50 г плюмбомикролитового концентрата, содержащего, мас.%: Ta2O5 - 25,0, Nb2O5 - 12,78, PbO - 50,48, SiO2 - 1,21, Fe2O3 - 1,58, SnO2 - 2,23, TiO2 - 1,67, CaO - 0,65, измельчают до крупности частиц менее 0,20 мм, вносят порциями в подогретую до 70°С смесь кислот, состоящую из 110 мл 18% азотной и 40 мл 40% фтористоводородной кислот, при их массовом соотношении 2,7:1. Проводят обработку концентрата при Т:Ж=1:3, температуре 90°С и перемешивании в течение 3 ч с переводом азотнокислого свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор. Образовавшуюся пульпу охлаждают до 20°С и отделяют фильтрацией фторидно-азотнокислый раствор в количестве 134 мл от свинецсодержащего осадка. Осадок промывают 45% азотной кислотой при Т:Ж=1:2, отфильтровывают промывной раствор в количестве 60 мл и присоединяют его к фторидно-азотнокислому раствору. Суммарная степень извлечения во фторидно-азотнокислый и промывной растворы составила: тантала 99,40% по Та2O5, ниобия - 98,33% по NbO3. Переработку свинецсодержащего осадка осуществляют путем выщелачивания азотнокислого свинца (II) водой при соотношении Т:Ж=1:10 и температуре 50°С. Отфильтровывают раствор азотнокислого свинца (II) от осадка неразложившихся минералов и радионуклидов. Получают 300 мл раствора Pb(NO3)2 с концентрацией соли 100 г/л. Осадок весом 4,0 г направляют на захоронение. Экстракцию тантала и ниобия из объединенного фторидно-азотнокислого раствора, содержащего, г/л: Та2O3 - 64,0, Nb2O5 - 32,4, PbO - 13,1, NO3- - 227,9, F- - 87,8 ведут 70% триизоамилфосфатом в разбавителе "Эскайд". Извлечение за 4 ступени экстракции при соотношении O:В=1,5:1 составило: тантала в органическую фазу - 99,53% по Та2O5, ниобия в водную фазу - 94,25% по Nb2O5.

Пример 3. Берут 200 г плюмбомикролитового концентрата, содержащего, мас.%:

Та2O5 - 25,9, Nb2O5 - 14,25, PbO - 50,14, SiO2 - 2,26, Fe2О3 - 1,56, SnO2 - 3,12, TiO2 - 1,33, CaO - 0,81, измельчают до крупности частиц не более 0,32 мм, вносят порциями в подогретую до 60°С смесь кислот, состоящую из 450 мл 30% азотной и 150 мл 45% фтористоводородной кислот, при их массовом соотношении 3,1:1. Проводят обработку концентрата при Т:Ж=1:3, температуре 110°С и перемешивании в течение 3 ч с переводом азотнокислого свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор. Образовавшуюся пульпу охлаждают до 10°С и отделяют фильтрацией фторидно-азотнокислый раствор в количестве 540 мл от свинецсодержащего осадка. Осадок промывают 50% азотной кислотой при Т:Ж=1:2, отфильтровывают промывной раствор в количестве 290 мл и присоединяют его к фторидно-азотнокислому раствору. Суммарная степень извлечения во фторидно-азотнокислый и промывной растворы составила: тантала 99,14% по Та2O5, ниобия - 99,25% по Nb2О5. Переработку свинецсодержащего осадка осуществляют путем выщелачивания азотнокислого свинца (II) водой при соотношении Т:Ж=1:7 и температуре 60°С. Отфильтровывают раствор азотнокислого свинца (II) от осадка неразложившихся минералов и радионуклидов. Получают 980 мл раствора Pb(NO3)2 с концентрацией соли 141,5 г/л. Осадок весом 6,64 г направляют на захоронение. Экстракцию тантала и ниобия из объединенного фторидно-азотнокислого раствора, содержащего, г/л: Та2O5 - 61,9, Nb2O5 - 34,1, PbO - 5,8, NO3- - 351,5, F- - 88,2 ведут 100% октанолом-1. Извлечение за 6 ступеней экстракции при соотношении O:В=2:1 составило: тантала в органическую фазу - 99,12% по Та2O3, ниобия в водную фазу - 96,2% по Nb2O5.

Пример 4. Берут 50 г плюмбомикролитового концентрата, содержащего, мас.%: Та2O5 - 25,0, Nb2O5 - 12,78, PbO - 54,48, SiO2 - 1,21, Fe2O3 - 1,58, SnO2 - 2,23, TiO2 - 1,67, CaO - 0,65, измельчают до крупности частиц не более 0,32 мм, вносят порциями в подогретую до 55°С смесь кислот, состоящую из 210 мл 26% азотной и 40 мл 45% фтористоводородной кислот, при их массовом соотношении 5,3:1. Проводят обработку концентрата при Т:Ж=1:5, температуре 95°С и перемешивании в течение 3 ч с переводом азотнокислого свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор. Образовавшуюся пульпу охлаждают до 15°С и отделяют фильтрацией фторидно-азотнокислый раствор в количестве 220 мл от свинецсодержащего осадка. Осадок промывают 50% азотной кислотой при Т:Ж=1:1,5, отфильтровывают промывной раствор в количестве 40 мл и присоединяют его к фторидно-азотнокислому раствору. Суммарная степень извлечения во фторидно-азотнокислый и промывной растворы составила: тантала 99,83% по Та2О3, ниобия - 99,26% по Nb2O5. Переработку свинецсодержащего осадка осуществляют путем выщелачивания азотнокислого свинца (II) водой при соотношении Т:Ж=1:5 и температуре 60°С. Отфильтровывают раствор азотнокислого свинца (II) от осадка неразложившихся минералов и радионуклидов. Получают 180 мл раствора Pb(NO3)2 с концентрацией соли 200 г/л. Осадок весом 1,77 г направляют на захоронение. Экстракцию тантала и ниобия из объединенного фторидно-азотнокислого раствора, содержащего, г/л: Та2O5 - 48,0, Nb2O5 - 24,4, PbO - 10,5, NO3- - 285,7, F- - 75,1 ведут 100% триизоамилфосфатом. Извлечение за 2 ступени экстракции при соотношении O:В=1,5:1 составило: тантала в органическую фазу - 99,37% по Та2O5, ниобия в водную фазу - 95,32% по Nb2O5.

Пример 5 (по прототипу). Берут 200 г плюмбомикролитового концентрата, содержащего, мас.%: Та2O5 - 24,5, Nb2O5 - 12,6, PbO - 51,5, SiO2 - 1,8, SnO2 - 1,8, TiO2 - 1,2, измельчают до крупности частиц: 18% фракции около 0,16 мм и 38% фракции менее 0,07 мм. В смесь кислот, состоящую из 40 мл 92,5% серной и 150 мл 40% фтористоводородной кислот, при их массовом соотношении 0,41:1, добавляют 170 мл рециклированного промывного раствора, содержащего тантал и ниобий, и 240 мл воды. В полученный раствор вводят концентрат при Т:Ж=1:3, температуре 90°С и перемешивании с переводом сернокислого свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор. Обработку концентрата ведут в течение 3 ч. Образовавшуюся пульпу охлаждают до 50°С и отделяют фильтрацией фторидно-сернокислый раствор в количестве 320 мл от свинецсодержащего осадка. Осадок промывают водой при Т:Ж=1:1,2, отфильтровывают промывной раствор в количестве 170 мл и рециклируют его на стадию разложения концентрата. Суммарная степень извлечения во фторидно-сернокислый раствор составила: тантала 91,4% по Та2O5, ниобия - 92,3% по Nb2О5. Осадок сернокислого свинца, неразложившихся минералов и радионуклидов распульповывают водой с образованием суспензии, которую разделяют гравитационным способом. Тяжелую фракцию весом 7,3 г, содержащую, мас.%: Та2O5 - 25, Nb2O5 - 12,1, направляют на стадию разложения концентрата, а легкую фракцию, содержащую в основном сернокислый свинец (II) и остаток неразложившихся минералов и радионуклидов, подвергают конверсии. Конверсию осуществляют в течение 3 ч путем введения легкой фракции в 560 мл раствора карбоната натрия Na2СО3 с концентрацией 93 г/л при Т:Ж=1:4 и температуре 70°С. Образовавшийся карбонат свинца PbCO3 весом 109 г промывают водой и отделяют фильтрацией от раствора сернокислого натрия, который выводят в виде стока. Карбонат свинца растворяют в 230 мл 20% азотной кислоты с образованием 35% раствора азотнокислого свинца (II), весом 135 г, и осадка в виде неразложившихся минералов и радионуклидов, весом 6 г, содержащего, мас.%: Ta2O5 - 8,9, Nb2O5 - 4,2 Полученный осадок объединяют с тяжелой фракцией для повторного разложения. Фторидно-сернокислый раствор, подкисленный серной кислотой и содержащий, г/л:

Та2O5 - 119,7, Nb2O5 - 66,8, SO4- - 181,7, F- - 155, направляют на экстракцию тантала и ниобия, которую ведут 70% триизоамилфосфатом в додекане. Извлечение за 4 ступени экстракции при соотношении O:В=2:1 составило: тантала в органическую фазу - 99,2% по Та2O5, ниобия в водную фазу - 94,1% по Nb2O5.

Из вышеприведенных Примеров видно, что предлагаемый способ переработки плюмбомикролитового концентрата, содержащего свинец, тантал и ниобий, позволяет по сравнению с прототипом осуществить кислотную обработку концентрата в одну стадию, исключив возврат неразложившихся минералов и радионуклидов на операцию разложения концентрата. В результате осуществления способа увеличивается степень извлечения тантала и ниобия в раствор соответственно до 99,84 и 99,95% с выделением свинца в виде хорошо растворимой соли Pb(NO3)2 при меньшем числе операций, что повышает эффективность переработки плюмбомикролитового концентрата. Настоящий способ относительно прост и может быть реализован с привлечением стандартного оборудования.

1. Способ переработки плюмбомикролитового концентрата, содержащего свинец, тантал и ниобий, включающий измельчение концентрата, его обработку при нагревании смесью кислот, содержащей фтористоводородную кислоту, с образованием пульпы и переводом соли свинца (II), неразложившихся минералов и радионуклидов в осадок, а тантала и ниобия - в раствор, отделение свинецсодержащего осадка, его промывку, использование промывного раствора, переработку осадка с отделением неразложившихся минералов и радионуклидов и получением раствора азотнокислого свинца (II) и экстракцию тантала и ниобия из тантал-ниобийсодержащего раствора, отличающийся тем, что обработку концентрата ведут смесью 18-35% азотной и 40-45% фтористоводородной кислот при массовом отношении кислот 2,7-5,3:1 с переводом в осадок азотнокислого свинца (II), перед отделением осадка пульпу охлаждают, промывку свинецсодержащего осадка производят раствором азотной кислоты с присоединением промывного раствора к фторидно-азотнокислому раствору, переработку осадка осуществляют путем выщелачивания азотнокислого свинца (II) водой, а экстракцию тантала и ниобия ведут из объединенного фторидно-азотнокислого раствора нейтральным экстрагентом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрат измельчают до крупности не более 0,32 мм, а обработку концентрата смесью кислот ведут при Т:Ж=1:3-5 и температуре 90-120°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульпу охлаждают до 10-20°С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что промывку осадка производят 35-50% азотной кислотой при Т:Ж=1:1,5-2,0.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание азотнокислого свинца (II) осуществляют при соотношении Т:Ж=1:5-10 и температуре 50-60°С.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нейтрального экстрагента используют триизоамилфосфат или октанол-1, при этом экстракцию ведут на 2-6 ступенях при O:В=1,5-2,0:1 с переводом тантала в органическую фазу, а ниобия - в водную.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что экстракцию триизоамилфосфатом ведут на 2-4 ступенях.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что экстракцию октанолом-1 ведут на 5-6 ступенях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу производства порошка тантала и устройству для его осуществления. .
Изобретение относится к редкометаллической промышленности, а именно к технологии получения металлического тантала металлотермическим восстановлением его солей. .

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности касается способа производства порошка тантала высокой химической чистоты. .
Изобретение относится к порошковой металлургии и касается способа получения порошка тантала, пригодного для изготовления конденсаторов, натриетермическим восстановлением тантала из фтортанталата.

Изобретение относится к области извлечения и концентрирования тория из отходов процесса переработки лопаритовых концентратов - отработанного расплава солевого оросительного фильтра (СОФ) процесса хлорирования лопаритовых концентратов.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к способу хлорного разложения ниобий-танталсодержащего сырья с получением хлоридов ниобия и/или тантала и устройствам для осуществления процесса хлорирования.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении металлотермическим восстановлением высокочистых порошков тантала и ниобия с большой величиной удельной поверхности.

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке рудных концентратов. .
Изобретение относится к области металлургии редких и рассеянных элементов, а именно к экстракционному разделению тантала и ниобия. .
Изобретение относится к получению ниобийсодержащих материалов, используемых для получения специальных сталей. .

Изобретение относится к способу извлечения ценного металла из сульфидного материала. .
Изобретение относится к металлургии, а именно к гидрометаллургическому способу извлечения никеля из окисленных руд. .
Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано в технологии извлечения серебра и золота из цинксодержащих золотосеребряных цианистых осадков с повышенным содержанием серебра.
Изобретение относится к технологии получения бадделеитового концентрата из цирконийсодержащих отходов с одновременным выделением редкометалльного концентрата. .
Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки неметаллических полезных ископаемых и может быть использовано для получения высокочистого диоксида кремния (аналога белой сажи) в процессах комплексной переработки магнийхромсодержащего рудного сырья (смеси, состоящей из серпентинита, хромита, пироксена, хлорита и др.
Изобретение относится к гидрометаллургии и обогащению руд, извлечению цветных, редких и благородных металлов из сульфидного минерального сырья, к переработке руд, продуктов обогащения и отходов горно-обогатительных и металлургических производств, в том числе концентратов, промпродуктов, хвостов, шлаков, шламов и др.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при переработке золотосеребряных сплавов. .

Изобретение относится к гидрометаллургической технологии и служит для извлечения цветных, редких и благородных металлов из сульфидного минерального сырья и концентратов.
Изобретение относится к области переработки никельсодержащих полупродуктов - железистых кеков, получаемых в процессе гидрометаллургического производства никеля.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при разработке технологий рафинирования файнштейнов и переработки других материалов, содержащих никель в закисной форме.

Изобретение относится к цветной металлургии, преимущественно к устройствам для переработки пылевидного свинец- и цинксодержащего сырья, в котором могут присутствовать медь и благородные металлы.
Наверх