Способ переработки природного фосфата для извлечения редкоземельных элементов


 


Владельцы патента RU 2560802:

Доронин Андрей Вилорьевич (RU)

Изобретение относится к извлечению редкоземельных элементов из природного фосфата. Способ включает сернокислотное разложение фосфата на минеральные удобрения с получением фосфогипса. Затем ведут отделение фосфогипса, сернокислотное разложение фосфогипса путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты. Далее проводят отделение кислотоупорной части фосфогипса, кристаллизацию РЗЭ-концентрата, отделение РЗЭ-концентрата фильтрованием с получением сернокислотного фильтрата, переработку РЗЭ-концентрата. При этом отделенную кислотоупорную часть фосфогипса обрабатывают аммиаком и углекислым газом до получения осадка карбоната кальция и раствора сульфата аммония. Карбонат кальция отделяют, сульфат аммония обрабатывают термически и получают гидросульфат аммония и аммиак, который возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса, а из полученных гидросульфата аммония и сернокислотного фильтрата с добавлением серной кислоты получают сернокислый раствор, который направляют на разложение фосфата. Техническим результатом является расширение возможностей извлечения редкоземельных элементов из природного фосфата, уменьшение образования отходов, снижение потребления серной кислоты. 7 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к химическим технологиям, а именно к получению редкоземельных элементов из природных фосфатов, и может быть использовано для расширения возможностей получения концентратов редкоземельных элементов (РЗЭ).

Устойчивый рост потребности промышленности в металлических индивидуальных лантаноидах и иттрии, а также в их чистых соединениях, учитывая истощение традиционных месторождений редкоземельных элементов, требует вовлечения в переработку сырья, нетрадиционного для редкоземельной промышленности.

Таким сырьем может быть апатитовый концентрат. Среднее содержание РЗЭ в апатитовом концентрате составляет 0,9-1%. Ценность апатитового концентрата значительно возрастает в связи с тем, что содержание некоторых особо дефицитных элементов - иттрия, самария, европия и гадолиния существенно превышает те же значения для бастнезита - основного сырьевого источника.

Но, к сожалению, на территории России до настоящего времени не освоена технология экономичного извлечения РЗЭ из этого перспективного фосфатного сырья.

Известен способ производства РЗЭ, в котором апатитовый концентрат обрабатывают серной кислотой, отделяют осадок фосфогипса, из полученного фильтрата осаждают оксалаты РЗЭ (Мулярчук И.Ф. и др. Получение фторида и оксида церия из апатитового концентрата. - Вестн. Киевского ун-та. Химия, 1984, № 25, с. 21-25) [1].

Недостаток этого способа заключается в использовании дорогих реактивов, что делает производство малорентабельным.

Известен способ производства РЗЭ, в котором апатитовый концентрат обрабатывают азотной кислотой, отделяют осадок фосфогипса, из полученного фильтрата экстракцией три-н-бутилфосфатом выделяют РЗЭ. (Мартынова H.Н. и др. Исследование распределения РЗЭ при экстракции из кислых нитратно-фосфатных растворов. В кн.: Переработка и физико-химические свойства соединений редких элементов. Апатиты, 1984, с.6-8) [2].

Недостаток способа заключается в использовании дорогих реактивов, дорогих методов регенерации, что делает производство малорентабельным.

Известен способ производства РЗЭ, в котором апатитовый концентрат обрабатывают серной кислотой, отделяют осадок фосфогипса, полученный фильтрат нейтрализуют известковым молоком или мелом таким образом, чтобы нейтрализовать первый ион фосфорной кислоты, тем самым осаждая фосфаты редкоземельных элементов. (Серебренников В.В. Химия редкоземельных элементов. - Томск, 1961, т.2, с.143) [3].

Данный способ характеризуется низким процентном извлечении РЗЭ, составляющим 10-15% от исходного количества. В процессе производства РЗЭ образуются аморфные, трудно фильтрующиеся осадки фосфатов РЗЭ, содержащие большие количества фосфата кальция. Содержание кальция в таких осадках близко к содержанию РЗЭ, а чаще даже в 2-3 раза больше. Полученный концентрат РЗЭ не является готовой продукцией и требует дополнительной переработки, например, методом экстракции.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса (RU 2225892, опубл. 20.03.2004) [3]. Способ включает сернокислотное разложение фосфогипса, ранее полученного при сернокислотной переработке апатитового концентрата на минеральные удобрения с получением фосфогипса. Сернокислотное разложение фосфогипса осуществляют путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты с концентрацией 20-25% при Ж:Т=2-3, далее отделяют кислотоупорную часть фосфогипса, осуществляют кристаллизацию РЗЭ-концентрата - при температуре 20-80°C из полученного раствора путем введения в раствор концентрированной серной кислоты до содержания ее в растворе не менее 30%, отделяют РЗЭ-концентрат фильтрованием с получением раствора, перерабатывают РЗЭ-концентрат.

Недостатком этого способа является образование огромного объема сернокислотных отходов, образующихся при сернокислотной переработке апатитового концентрата и при утилизации серной кислоты, использованной для сернокислотного разложения фосфогипса, а также высокая стоимость переработки, связанная с большим расходом серной кислоты

Задачей настоящего изобретения является разработка экологичного и экономичного способа извлечения редкоземельных элементов из фосфата, без образования сернокислотных отходов.

Для решения поставленной задачи способ переработки природного фосфата для извлечения редкоземельных элементов включает сернокислотное разложение фосфата на минеральные удобрения с получением фосфогипса, отделение фосфогипса, сернокислотное разложение фосфогипса путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты, отделение кислотоупорной части фосфогипса, кристаллизацию РЗЭ-концентрата, отделение РЗЭ-концентрата фильтрованием с получением сернокислотного фильтрата, переработку РЗЭ-концентрата.

Способ отличается тем, что отделенную кислотоупорную часть фосфогипса обрабатывают аммиаком и затем углекислым газом до получения осадка карбоната кальция и раствора сульфата аммония, карбонат кальция отделяют, сульфат аммония подвергают термической обработке с получением гидросульфата аммония и аммиака, который возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса, а из полученных гидросульфата аммония и сернокислотного фильтрата с добавлением серной кислоты получают сернокислый раствор, который направляют на разложение фосфата.

Сернокислотное разложение фосфата ведут смесью серной кислоты и гидросульфата аммония при Т/Ж=2-3, общее содержание реагентов в пересчете на серную кислоту берут 20-25%. Кристаллизацию РЗЭ-концентрата ведут выпариванием. Кислотоупорную часть фосфогипса вначале обрабатывают аммиаком при 30-35°C при молярном соотношении фосфогипса и аммиака 1,0:1,8 до получения аммиачно-гипсовой суспензии в мелкодисперсном виде, затем - углекислым газом до образования в растворе гидрокарбоната аммония с концентрацией не больше 2%. Термообработку сульфата аммония ведут при 230-360°C. Полученный гидросульфат аммония расплавляют и фильтруют от примесей. Отделенный карбонат кальция обрабатывают гидросульфатом аммония до получения чистого товарного гипса с выделением углекислого газа, углекислый газ возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса.

Из гидросульфата аммония регенерируют серную кислоту, для чего изготавливают раствор гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат, осаждают двойной сульфат, отделяют двойной сульфат, полученный раствор разбавленной серной кислоты очищают, предпочтительно осаждением примесей, отделяют примеси, очищенный раствор разбавленной серной кислоты упаривают до получения товарной серной кислоты, двойной сульфат разлагают на сульфат аммония, который возвращают для разложения на гидросульфат аммония и аммиак, и на вспомогательный сульфат, который возвращают для изготовления раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат.

Согласно заявленному способу извлечение редкоземельных элементов из фосфата производится без образования сернокислотной части отходов. Для чего проводят сернокислотное разложение фосфата на минеральные удобрения с получением фосфогипса, отделение фосфогипса, сернокислотное разложение фосфогипса путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты. С технической точки зрения для обеспечения простоты проведения операции выщелачивания фосфогипса необходимо иметь отношение Т/Ж не меньше 2-3, учитывая, что для выщелачивания РЗЭ необходима серная кислота 20-25%, а концентрация РЗЭ в фосфогипсе едва превышает 1%, за одну операцию выщелачивания используется только малая часть серной кислоты и следовательно операций нужно провести несколько. Отделяют кислотоупорную часть фосфогипса, кристаллизуют РЗЭ-концентрат, отделяют РЗЭ-концентрат фильтрованием с получением сернокислотного фильтрата, перерабатывают РЗЭ-концентрат, полученную кислотоупорную часть фосфогипса обрабатывают аммиаком и углекислым газом до получения осадка карбоната кальция и раствора сульфата аммония, отделяют карбонат кальция, обрабатывают сульфат аммония термически и получают гидросульфат аммония и аммиак, аммиак возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса. Тем самым замыкают производственный процесс по аммиаку. Из гидросульфата аммония, а также полученного сернокислотного фильтрата и серной кислоты получают сернокислый раствор, полученный сернокислый раствор направляют на разложение фосфата. Тем самым замыкают производственный процесс по сульфат иону и сернокислотных отходов не образуется.

Сернокислотное разложение фосфогипса ведут смесью серной кислоты и гидросульфата аммония при Т/Ж=2-3, общее содержание реагентов в пересчете на серную кислоту берут 20-25%. Себестоимость регенерации гидросульфата аммония существенно ниже себестоимости регенерации серной кислоты и следовательно максимальное использование гидросульфата аммония желательно. Замена части серной кислоты на гидросульфат аммония сохраняет требования к концентрации серной кислоты в растворе.

Кристаллизацию РЗЭ-концентрата ведут выпариванием. При выпаривании не только кристаллизуется РЗЭ-концентрат, но и после кристаллизации образуется более пригодный раствор для выщелачивания фосфата.

Кислотоупорную часть фосфогипса вначале обрабатывают аммиаком при 30-35°C до получения аммиачно-гипсовой суспензии в мелкодисперсном виде при молярном соотношении фосфогипса и аммиака 1,0:1,8, затем проводят карбонизацию до образования в растворе гидрокарбоната аммония с концентрацией не больше 2%. Температура 30-35°C оказывается наиболее оптимальной для проведения реакции, с одной стороны, чем выше температура, тем быстрее протекает реакция, но с другой стороны с повышением температуры резко снижается растворимость в воде аммиака и углекислого газа, что начинает снижать скорость реакции. Небольшой избыток реактивов - углекислого газа и аммиака, приводящий к образованию гидрокарбоната аммония, положительно сказывается на проценте выхода продукции.

Обрабатывают сульфат аммония термически при 230-360°C. При температуре ниже 230°C скорость реакции маленькая, а при температуре выше 360°C начинается выделение экологически опасного сернистого газа.

Полученный гидросульфат аммония расплавляют и фильтруют от примесей. Температура плавления гидросульфата аммония 156°C - существенно ниже температуры плавления всех сульфатов и гидросульфатов, имеющих температуры плавления от 500°C и выше, фильтрация позволяет максимально очистить гидросульфат аммония от примесей, что улучшает технологические показатели процесса.

Отделенный карбонат кальция обрабатывают гидросульфатом аммония до получения чистого товарного гипса с выделением углекислого газа, углекислый газ возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса. Выделение углекислого газа замыкает технологический процесс по углекислому газу.

Изготавливают раствор гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат, осаждают двойной сульфат, отделяют двойной сульфат, полученный раствор разбавленной серной кислоты очищают, предпочтительно осаждением примесей, отделяют примеси, очищенный раствор разбавленной серной кислоты упаривают до получения товарной серной кислоты, двойной сульфат разлагают на сульфат аммония, который возвращают для разложения на гидросульфат аммония и аммиак, и на вспомогательный сульфат, который возвращают для изготовления раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат. Именно регенерация серной кислоты из гидросульфата аммония позволяет избежать образования сернокислотных отходов.

Таким образом, заявленный способ извлечения редкоземельных элементов из фосфата включает регенерацию серной кислоты после сернокислотного разложения фосфата и выщелачивания фосфогипса, что исключает появление сернокислотных отходов после переработки сырья.

Новый технический результат, достигаемый заявляемым способом, заключается в расширении возможностей извлечения редкоземельных элементов из фосфата, в уменьшении образования отходов, в снижении потребления серной кислоты.

Экспериментальную проверку заявляемого способа осуществляли следующим образом.

Поскольку реакция сернокислотной переработки фосфата на минеральные удобрения с получением фосфогипса хорошо известна и отработана во многих технологиях (М.Е. Позин. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). Часть II, Т2, стр.884) [4], то опыты по ее проведению не проводились, а опытную часть начали проверять с выщелачивания фосфогипса, который взяли для опытов из шламов ОАО «Апатит».

Фосфогипс измельчили в ступке, последовательно обработали при комнатной температуре одним раствором 20%-ной H2SO4 три порции фосфогипса массой 10,0 грамм, содержащего 0,4142% Ln2O3, при Ж:Т=3 и времени выщелачивания 1 час, в процессе выщелачивания воду долили до первоначальной отметки. После выщелачивания суспензию отфильтровали, фильтрат собрали, фосфогипс промыли и собрали. Полученный фильтрат упарили до содержания серной кислоты в растворе 40%, поставили на мешалку с подогревом и при температуре 80°C перемешивали в течение 12 часов. Кристаллизовавшийся осадок отделили фильтрованием, анализ которого показал, что осадок содержит 24,1% Ln2O3.

Промытый фосфогипс поместили в трехгорлую колбу, залили 28,5 грамм 25% раствора аммиака, что составляет молярное соотношении фосфогипса и аммиака 1,0:1,8, добавили 50 грамм воды, установили на мешалку с подогревом и при перемешивании при температуре 35°C барботировали углекислым газом 1 час. Полученную суспензию отфильтровали и провели анализ фильтрата и осадка. В результате процент выхода гидрокарбоната аммония составил 2,0%, процент выхода карбоната кальция составил 90,8%, процент выхода сульфата аммония составил 91,7%, что является хорошим результатом, позволяющим построить производство.

Поскольку проверка термического разложения сульфата аммония проводилась на промышленной печи, то для опыта брался готовый технический сульфат аммония промышленного производства.

Взяли камерную электропечь СНО 4.11.3/12 мощностью 25 кВт, в печь загрузили три протвиня размером размером 400*1100, расстояние между протвинями по высоте 120 мм, общий вес сульфата аммония 15 кг. Печь нагрели до 360°C (за 22 мин) и далее выдержали при температуре 360°C в течение 145 минут до получения гидросульфата аммония, нагрев печи до более высоких температур не делали в связи с тем, что тогда в процессе нагрева и улетучивания аммиака на поверхности слоя сульфата аммония образуется корочка сложной кислой соли 3(NH4)2SO4*H2SO4, которая начинает разлагаться с выделением сернистого газа. За один цикл получили 13,05 кг гидросульфата аммония, и 1,93 кг аммиака, который будет возвращен на обработку промытого фосфогипса.

Для проверки регенерации серной кислоты в качестве вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат, использовали сульфат никеля NiSO4.

В термостойкий стакан налили 150 грамм воды, нагретой до состояния кипятка, и растворили в ней 230 грамм полученного гидросульфата аммония. В термостойкий стакан налили 300 грамм горячей воды, растворили в ней 281 грамм сульфата никеля 7-водного марки Ч. Полученные растворы смешали и получили раствор с pH~1, что говорит о наличии в растворе гидросульфата аммония. Этот раствор охладили на водяной бане до 0°C, предохраняя раствор от испарения воды, положив на термостойкий стакан стекло. В результате при низких температурах протекает реакция сульфата аммония с сульфатом никеля и кристаллизуется соль Туттона (NH4)2Ni(SO4)2, имеющая очень малую растворимость при низких температурах,

2NH4HSO4+NiSO40°C(NH4)2Ni(SO4)2↓+H2SO4

в растворе образовалась суспензия соли Туттона с pH раствора, приближающимся к ~0, что соответствует раствору уже не гидросульфата аммония, а серной кислоты.

Образовавшуюся суспензию отфильтровали, получили фильтрат и кек. Проведенный анализ показал наличие в фильтрате 29,3% раствора серной кислоты с примесью двойного сульфата никель-аммоний (NH4)2Ni(SO4)2↓ не более 1,0%. Этот раствор разбавленной серной кислоты может быть экономично переработан в концентрированную серную кислоту, a отделенный осадок двойного сульфата никель-аммоний подлежит их последующему разделению.

Полученный раствор разбавленной серной кислоты очищали следующим образом. 50 мл 29,3% раствора серной кислоты с примесью сульфата никеля и гидросульфата аммония суммой более 1,0% смешивали с 100 мл 96% этанола и охлаждали на водяной бане до 0°C. Растворимость сульфата аммония, гидросульфата аммония, сульфата никеля и двойного сульфата никеля-аммония в крепких водных растворах этанола ничтожна, в результате получена суспензия солей и чистого раствора серной кислоты и этанола. Полученную суспензию фильтровали, получали кек «из раствора кислоты» и фильтрат. Кек «из раствора кислоты» при умеренном нагреве высушивали под вакуумом, тем самым разделяя примеси и этанол. Пары от высушивания, содержащие этанол, должны быть возвращены на обработку раствора серной кислоты этанолом, тем самым создавая замкнутый цикл производства по этанолу. Анализ кека «из раствора кислоты» после высушивания показал, что это сульфатная никель-аммониевая смесь, содержащая двойной сульфат никеля-аммония, сульфат никеля и гидросульфат аммония. Эту сульфатную смесь можно возвращать на получение раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата - сульфата никеля, тем самым создавая замкнутый цикл производства по сульфату никеля. Полученный фильтрат упарили под вакуумом, медленно нагревая до температуры не более 110°C. Проведенный анализ упаренного фильтрата показывает в фильтрате не менее 98% серной кислоты и следы сульфата никеля и сульфата аммония. Полученная серная кислота по качеству соответствует выпускаемой промышленностью серной кислоте.

Для разделения двойного сульфата никель-аммоний из полученного двойного сульфата никель-аммоний отобрали партию массой 39,5 грамма, растворили в колбе в 150 граммах горячей воды. Налили в термостойкий стакан 20 грамм горячей воды и растворили в ней 29,1 грамм нитрата никеля 6-водного. Полученные растворы смешали, поставили на мешалку с подогревом и медленно прилили ацетон, при этом уменьшали нагрев, ориентируясь на интенсивность кипения. При температуре кипения в 56,3°C и объеме раствора примерно в 150 мл колбу с суспензией сняли с мешалки. Полученную суспензию отфильтровали и получили фильтрат и кек. Проведенный анализ промытого и высушенного кека показал, что это чистый сульфат никеля,

(NH4)2SO4+Ni(NO3)2в ацетонeNiSO4↓+2NH4NO3,

50% которого необходимо вернуть на производство разбавленной серной кислоты, а 50% - на получение нитрата никеля. Тем самым создается замкнутый цикл производства по вспомогательному сульфату - сульфату никеля. Фильтрат выпарили и получили осадок, анализ промытого и высушенного осадка показывает, что это чистый нитрат аммония. Нитрат аммония необходимо перевести в нитрат никеля 2 NH4NO3+СаСО3кипячениеСа(NO3)2+2NH3↑+H2O.

Для этого полученный нитрат аммония растворили в колбе в 20 граммах воды. Взяли 11 грамм мелкодисперсного мела и перемешали в стакане со 100 граммами воды, получили суспензию мела. Смешали два раствора в колбе и ставили на мешалку с подогревом. Кипятили раствор, собирая выделяющиеся из раствора аммиак и углекислый газ, постоянно доливая воду до растворения примерно 90% исходного мела, до тех пор пока не исчез запах аммиака из раствора. Оставшуюся суспензию отфильтровали, получили кек - остатки мелкодисперсного мела и фильтрат, анализ которого показывает, что это чистый раствор нитрата кальция:

NiSO4+Са(NO3)2→CaSO4↓+Ni(NO3)2

Половину ранее полученного сульфата никеля растворили в стакане в 50 граммах воды. Раствор нитрата кальция и раствор сульфата никеля смешали в колбе, получили суспензию. Отфильтровали суспензию, получили кек, это сульфат кальция, и раствор нитрата никеля, который нужно вернуть на разделение вещества, состоящего из сульфата аммония и вещества, вспомогательного сульфата - сульфата никеля. Тем самым создается замкнутый цикл производства по вспомогательному сульфату - сульфату никеля.

CaSO4↓+2NH3+CO2+H2O→(NH4)2SO4+СаСО3

Полученный кек - сульфат кальция, необходимо по известной методике карбонизировать, собранным при получении нитрата никеля углекислым газом и аммиаком. При этом получится мел и сульфат аммония, которые нужно вернуть на производство, мел возвратить на кипячение с нитратом аммония, а сульфат аммония - на термическое разложение. Таким образом, разделили двойной сульфат никеля-аммония на сульфат аммония и вспомогательный сульфат - сульфат никеля и вернули их на производство серной кислоты,

Двойной сульфат никеля-аммония также можно разложить и другим способом. Нужно обработать раствор двойного сульфата никеля-аммония раствором карбоната аммония и получить суспензию раствора сульфата аммония и осадка карбоната магния.

(NH4)2Ni(SO4)2+(NH4)2СО3→2(NH4)2SO4+NiCO3

Данная реакция идет до конца, поскольку образуется нерастворимое вещество - карбонат никеля.

После отделения осадка карбоната никеля, из раствора необходимо кристаллизовать 50% сульфата аммония и направить его на получение гидросульфата аммония и аммиака.

Карбонат никеля по известной технологии нужно покипятить с оставшимися 50% сульфата аммония.

NiCO3↓+(NH4)2Ni(SO4)2кun2NiSO4+2NH3↑+CO2↑+H2O

и получить раствор сульфата никеля и смесь углекислого газа с аммиаком. А охлаждая и растворяя смесь углекислого газа с аммиаком, получить раствор карбоната аммония для разложения двойного сульфата магния-аммония, тем самым замыкая производство по вспомогательному сульфату.

Таким образом, заявленный способ позволяет экономично и экологично извлекать редкоземельные элементы из фосфата, с регенерацией серной кислоты после сернокислотного разложения фосфата и выщелачивания фосфогипса, без образования сернокислотной части отходов.

1. Способ переработки природного фосфата для извлечения редкоземельных элементов, включающий сернокислотное разложение природного фосфата на минеральные удобрения с получением фосфогипса, отделение фосфогипса, сернокислотное разложение фосфогипса путем последовательной обработки нескольких порций фосфогипса одним раствором серной кислоты, отделение кислотоупорной части фосфогипса, кристаллизацию из раствора РЗЭ-концентрата, отделение РЗЭ-концентрата фильтрованием с получением сернокислотного фильтрата и переработку РЗЭ-концентрата, отличающийся тем, что отделенную кислотоупорную часть фосфогипса обрабатывают раствором аммиака и затем углекислым газом до получения осадка карбоната кальция и раствора сульфата аммония, карбонат кальция отделяют, сульфат аммония подвергают термической обработке с получением гидросульфата аммония и аммиака, который возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса, а из полученных гидросульфата аммония и сернокислотного фильтрата с добавлением серной кислоты получают сернокислый раствор, который направляют на разложение природного фосфата.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сернокислотное разложение природного фосфата ведут смесью серной кислоты и гидросульфата аммония при Т/Ж=2-3, при этом общее содержание реагентов в пересчете на серную кислоту берут 20-25%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллизацию РЗЭ-концентрата ведут выпариванием.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислотоупорную часть фосфогипса обрабатывают раствором аммиака при 30-35°C при молярном соотношении фосфогипса и аммиака 1,0:1,8 до получения аммиачно-гипсовой суспензии в мелкодисперсном виде, затем - углекислым газом до образования в растворе гидрокарбоната аммония с концентрацией не больше 2%.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку сульфата аммония ведут при 230-360°C.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный гидросульфат аммония расплавляют и фильтруют от примесей.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделенный карбонат кальция обрабатывают гидросульфатом аммония до получения чистого товарного гипса с выделением углекислого газа, который возвращают на обработку кислотоупорной части фосфогипса.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что из гидросульфата аммония регенерируют серную кислоту, для чего готовят раствор гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат, осаждают двойной сульфат, отделяют двойной сульфат, полученный раствор разбавленной серной кислоты очищают, предпочтительно осаждением примесей, отделяют примеси, очищенный раствор разбавленной серной кислоты упаривают до получения товарной серной кислоты, при этом двойной сульфат разлагают на сульфат аммония, который возвращают для разложения на гидросульфат аммония и аммиак, и на вспомогательный сульфат, который возвращают для изготовления раствора гидросульфата аммония и вспомогательного сульфата, образующего с сульфатом аммония двойной сульфат.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биогидрометаллургии, в частности к биотехнологии извлечения ценных компонентов и редкоземельных элементов из продуктов сжигания угля - зольно-шлакового материала.

Изобретение относится к области переработки фосфатного сырья, в частности к способам извлечения редкоземельных металлов из апатитового концентрата при азотнокислотной переработке концентрата на комплексные удобрения и может быть использовано в химической и сопутствующих отраслях промышленности.
Изобретение относится к способу переработки фосфогипса. Способ включает водную обработку, выщелачивание фосфогипса раствором серной кислоты с концентрацией 3-6 мас.% с переводом РЗЭ, кальция и тория в раствор выщелачивания и с получением гипсового продукта, извлечение РЗЭ, кальция и тория из раствора выщелачивания сорбцией сульфоксидным катионитом.

Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано при переработке железосодержащего и другого фосфатного редкоземельного сырья.

Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для получения концентратов редких и редкоземельных элементов из монацита.

Изобретение относится к способу извлечения самария (III) из бедного или техногенного сырья, в частности флотоэкстракцией из водных фаз. В процессе флотоэкстракции самария (III) в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя - ПАВ анионного типа додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции: Sm+3+3NaDS=Sm(DS)3+3Na+,где Sm+3 - катион самария (III), DS- - додецилсульфат-ион.

Изобретение относится к способу извлечения катионов европия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью жидкостной экстракции. Способ извлечения катионов европия (III) включает жидкостную экстракцию из водно-солевых растворов с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта.

Изобретение относится к способу переработки доманиковых образований. Способ включает агитационную нейтрализацию-декарбонизацию обработкой пульпой измельченной руды или нейтрализатором укрепленного раствора, очищенного от алюминия, с получением продуктивного раствора и декарбонизированного кека.

Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК). Способ включает использование анионита фосфатно-смешанной формы в циклическом процессе сорбции-десорбции.
Изобретение относится к способу кислотной переработки красных шламов, получаемых в процессе производства глинозема, и может применяться в технологиях утилизации отходов шламовых полей глиноземных заводов.

Изобретение относится к способу извлечения ценных компонентов из сульфидного сырья. Способ включает промывку сырья водой с получением твердого осадка, получение сульфатного раствора, из которого извлекают железо, медь и цинк путем перевода железа в осадок в виде гидроксида железа Fe(OH)3, осаждения меди из фильтрата железным скрапом, осаждения цинка из фильтрата сероводородом.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, а именно кучного выщелачивания окисленных силикатных никелевых руд, состоящих преимущественно из гидросиликатов магния, железа и минералов группы кремнезема.
Изобретение относится к способу переработки фосфогипса. Способ включает водную обработку, выщелачивание фосфогипса раствором серной кислоты с концентрацией 3-6 мас.% с переводом РЗЭ, кальция и тория в раствор выщелачивания и с получением гипсового продукта, извлечение РЗЭ, кальция и тория из раствора выщелачивания сорбцией сульфоксидным катионитом.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности для комплексной переработки фосфогипса - фосфополугидрата или фосфодигидрата. Способ переработки фосфогипса включает его предварительную водную обработку.
Изобретение относится к способу переработки бериллиевых концентратов, содержащих флюорит, в частности к переработке бертрандит-фенакит-флюоритового концентрата, и может быть использовано при производстве гидроксида бериллия.

Изобретение относится к способу совместной переработки бериллиевых концентратов. Согласно изобретению берилловый концентрат активируют путем его измельчения до получения рентгеноаморфного продукта с крупностью частиц менее 5 мкм, а бертрандит-фенакит-флюоритовый концентрат активируют путем добавления в него фторсодержащих соединений в количестве, обеспечивающем содержание фтора 10÷25 мас.%.

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, в частности к переработке золотосульфидного сырья, не содержащего органического углеродистого вещества.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу переработки литиевых концентратов. Способ включает сульфатизацию концентрата серной кислотой, выщелачивание сульфатизированного концентрата, разделение пульпы выщелачивания на сульфатный раствор и нерастворимый кек.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу переработки лепидолитовых и сподуменовых концентратов. Способ включает приготовление шихты из лепидолитового и сподуменового концентратов, активирующую подготовку шихты, получение сернокислотного раствора сернокислотным выщелачиванием с разделением пульпы выщелачивания на раствор сульфата лития и кек.

Изобретение относится к переработке бериллийсодержащих рудных концентратов до гидроксида бериллия. Способ включает активацию смеси, сульфатизацию активированной смеси серной кислотой, выщелачивание сульфатизированной смеси, разделение пульпы выщелачивания на раствор сульфата бериллия и кек, осаждение гидроксида бериллия из раствора.
Изобретение может быть использовано для растворения меди при переработке медьсодержащих материалов, преимущественно для производства сульфата меди пятиводного. Способ обработки медьсодержащих материалов включает растворение меди раствором серной кислоты и кристаллизацию из раствора сульфата меди пятиводного. Далее осуществляют корректировку состава маточного раствора для его повторного использования. При этом растворение меди осуществляют в присутствии нитрата меди, являющегося катализатором процесса растворения и который готовят путем растворения меди в растворе азотной кислоты, концентрация которого не превышает 200 г/л. Корректировку состава маточного раствора осуществляют контролированием концентрации нитрата меди путем качественной реакции с дифениламином в маточном растворе. Техническим результатом является интенсификация процесса растворения меди в серной кислоте за счет присутствия в системе катализатора и исключение загрязнения целевого продукта. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.
Наверх