Способ фазового анализа руд и продуктов их переработки, содержащих соединения вольфрама

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

O ll N C A H И Е 948887

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 14Л 1.8) (21) 3237854/23 26 (53)М. Кд.

С 01 Q 41/00

G 01й 31/00

5 0 1 М 2 1/.77 с присоединением заявки J%facyaapcxsueifi квинтет

СССР иа лелем изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 546.78: -543- 1.056 (088.8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень 1те 29

Дата опубликования описания 10.08.82, (72) Авторы изобретения

А. Д. Миллер и Е. С. Айзенфельд (54) СПОСОБ ФАЗОВОГО АНАЛИЗА РУД И ПРОДУКТОВ

ИХ ПЕРЕРАБОТКИ, СОДЕРЖАЩИХ. СОЕДИНЕНИЯ

ВОЛЬФ Р АМ А

Изобретение относится к способам определения содержания отдельных соединений вольфрама в рудных материалах, в том числе содержащих тунгстенит, и может быть использовано при фазовом ана лизе вольфрамсодержаших руд, продуктов их обогащения и вольфрамсодержаших минералов.

Известны способы фазового анализа минералов вольфрама, включающие переведение различных его форм в раствор путем сплавления с едкими щелочами или разложением кислотами гидроокиси - про-! дукты окисления вольфрамовых минералов растворяются в аммиаке. Шеелит раство-15 рим в разбавленной азотной кислоте, а вольфрамит — в соляной кислоте (11.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре20 зультату является спссоб определения сс держания соединений вольфрама в минеральном сырье, заключающийся в том, что анализ вольфрамсодержаших руд и продуктов их обогащения выполняют последовательно из одной и той же навески.

Первая фаза заключается в обработке материала 50 мл концентрированного раствора 1 11401 при 55-60оС при перемешивании, при этом в фильтрате опреде ляют вольфрам тунгстита (%0 ). Затем нерастворимый остаток обрабатывается

2 ч при перемешивании 50 мл 0,1 í. раствором НоСп04 и в фильтрате определяют вольфрам шеелита (Са%04 ) - вторая фаза. Третья фаза закшочается в кипячении нерастворимого остатка после опре-деления вольфрама шеелита с 50 мл

2,4 н, раствора HCB в течение 20 минопределении вольфрама, вольфрамита (гюбнерита) 12) .

Однако при использовании данного err саба не учитывается наличие в вольфрамсоде1екаших рудах еше одного минерала группы вольфрама - тунгстенита (%lg ).

В настоящее время известны. месторождения вольфрамовых руд„в которых основ94888 ным рудным минералом является тунгсте.нит, поэтому необходимо выделение еще оцной фазы цля определения вольфрама тунгстенита таким способом, чтобы при этом можно было выделить и остальные важные для технологии фазы.

Целью изобретения является опрецеление вольфрама тунгстенита и выделение его в отдельную фазу с одновременным опрецежнием других минеральных форм воль- 0 фрамав

Поставленная цель цостигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что навеску исходного материала обрабатывают последовательно 50 мл концентрированного раствора l4 Hq ОН, опре-, деляя в фильтрате вольфрам тунгстита, нерастворимый остаток перемешивают 2ч с 50 мл О, 1 н. раствора щавелевой кислоты, при этом в фильтрате определяют що соцэржание вольфрама шеелита, после огделения фаз тунгстита и шеелита произвоцят выделение фазы тунгстенита (Ф/Б 1) путем обработки остатка после выделения во.;пфрама шеелита О, 1-0, 15 н, раствором ецкогo натра и раствором перекиси водорода в соотношении 3:1-1,3 в течение -,5-3 ч при температуре 55-60 С и повторной обработке этого же остатка таким же раствором при 55-60оС в течение 1-2 ч . В обьединенном фильтрате определяют вольфрам тунгстенита .

Нерастворимый остаток после выделения фазы тунгстенита кипятят по известной методике с 50 мл 2,4 н, раствора

З5 соляной кислоты с определением в фильтрате после упаривания досуха и обработки горячим раствором аммиака (1:1),вольфрама вольфрамита (гюбнерита) .

При разработке способы применяют мо о номинеральные фракции шеелита (Ca%Op), тунгстенита (Ql5< ) и вольфрамита (гюбнерита) ((ГЕ, Мп ) %64), а также вольфрамсодержащую руду из месторождения

Т амватней.

При выборе растворителей и условий растворения варьируют концентрации компонентов растворителя, времф обработки и температу-рный режим. Во всех случаях используют навески вольфрамсодержащих препаратов и мономинеральных фракций

100-200 мг. Вольфрам в фильтратах определяют колориметрически на ФЭК-60 по образованию желтого комплекса с

Т; СЕЬ.

В табл. 1 представлены результаты раствоиимости мономинеральных фракций и препаратов вольфрама в зависимости от усх овий обработки.

7 4

Как вищ о из табл. 1 при обработке материала 10 мл 0,1 н. раствора NaOH

2,5 ч при 60 С в раствор переходйт всего 26,21 отн. туигстенита, что является недостаточным..

При обработке материала 10мл 0,1 н. раствора и аОН и 4 мл концентрированного раствора НоОо 2,5 ч при 60 С в раствор переходит уже 61,10 отн./ ЖО тунгстенита, но одновременно большой процент шеелита (8,52 отн.%; 19,68 отн. и гюбнерита (15,07 отн. ; 6„14 отн. теряется, что делает невозможныМ точное выделение фаз.

При более жестких условиях-перемешивании навесок 6 ч с 6 н. раствором

МаОН (10 мл) и 5 мл концентрированного раствора Н,О при 60 С и дальнейшем оставлении на ночь происходит потеря большого количества вольфрама шеелита (14,61 отн.% и гюбнерита (27,61 отн.% 18,70 отн. ) при удовлетворительных цифрах вольфрама тунгстени» та (9 1,68 отн.0 ).

Как видно из табл. 1, наиболее удо летворительные результаты получаются при,перемешивании материала с 30 мл

0,1 н. раствора 5aOH и 10 мл концентрированного раствора Но01 в течение

2,5 ч при 55-600С, а затем повторное перемешивание нерастворимого остатка с теми же компонентами 1,5 ч при 5560 С. И данном случае в раствор переходит,отн. : тунгстенит 100, т.е. практически весь вольфрам тунгстенита; вольфрам шеелит 7,72; 7,35; гюбнерит

1,45; 1,37, которым в условия фазо- . вого анализа можно пренебречь. довольно значительно извлечение вольфрама шеелита (7,72 отн., 7,35 отн. и вероятно тунгстита (мономинеральной фракцией которого не располагаем) роли не играет, так как фракции извлекаются раньше выделения вольфрама тунгстенита.

В предлагаемом способе используют разложение-сплавлением цля определения общего содержания вольфрама; которое служит контролем суммы содержаний вольфрамà по фазам.

1. Определение вольфрама тунгстита.

Навеску руды 200-300 мг {в данном случае 200 мг) обрабатывают 50 мл концентрированного раствора аммиака при

55-60 С, перемешивая 4 ч. Смесь фильтруют через фильтробумайную массу, прибавляя по 0,2-0,3 г хлорида аммония в воронку перед каждым заполнением ее раствором. Нерастворимый остаток промыва5 948 ют горячей водой с добавкой небольшого количества хлорида аммония и сахраняют для дальнейшего анализа, К аммиачному раствору добавляют столько 10%-ного раствора едкого натра чтобы концентрация его в конечном объеме равнялась 2% и кипятят до удаления запаха аммиака. После охлаждения фильтрат переносят в мерную колбу емкостью

100 мл и для анализа отбирают аликвот- 1о ную часть, содержание вольфрама в которой не менее О, 1 и не более 1 мг. Лликвотную часть переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, приливают 2%-ный раствор едкого натра примерно до 40 мл, 1

4 мл 50%-ного раствора роданица аммония и соляной кислоты (2:1) примерно до 95-96 мл (po горла колбы). Перемешивают, охлаждают, прибавляют 30 капель раствора трихлорида титана, доводят 20 до метки соляной кислотой (2:1), перемешивают о оставляют на 20 мин. Измеряют оптическую плотность раствора на фотоко» лориметре с светофильтром с областью ïðîпускания 400-450 нм в кювете с толщи-25 ной слоя 5 см.

Калибровочный график строят цля концентрации вольфрама от 0,,1 цо 1 мг в

100 мл раствора с интервалом 0,03 мг цо Концентрации О, 15 мг и с интервалом З0

0,06 мг для концентраций выше О, 15 мг.

2. Определение вольфрама шеелита.

Остаток после извлечения тунгстита вместе с фильтром помешают в тот же стакан, где проводят первую обработку, наливают 50 мл 1 н. раствора шавелевой кислоты и перемешивают 2 ч.Фильтруют смесь через фильтробумажную массу, промывают 3-4 раза 2 н. раствором шавелевой кислоты, затем 3-4 раза водой. 4о

Остаток сохраняют для дальнейшего ана лиза. Для материалов, богатых шеелитом, проводят две последовательные обработки щавелевой кислотой, фильтраты обьединя- . ют.

B растворе определяют содержание вольфрама колориметрическим методом.Для. этого фильтрат переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, разбавляют водой до метки и для колориметрирования отбирают cooing ветствуюшую аликвоту. Д алее поступают

raR, как описано при определении вольфрама тунгстита. - Калибровочный график строят по стандартным растворам фольфрама и вводят столько же шавелевой кис-5 лоты, сколько в испытуемые растворы.

3. Определение вольфрама тунгстени та.

887 6

Остаток после извлечения шеелита ЖЫ- сте с фильтром помешают в тот же стакан, приливают 30 мл 0,1-0,15 н. раствора едкого натра, 10 мл раствора перекиси водорода и перемешивают 2,53 ч при 55-60 С, Смесь отфильтровьлвают через фильтробумажную массу, стараясь не переносить осадок на фильтр.

Осадок вторично заливают 30 мл О, 1О, 15 н. раствора МаОН и 10 мл раствора Н Оо и перемешивают 1 2 ч при 5560 С, Смесь отфильтровывают через ror о же фильтр, в тот же стакан, где проводится первое фильтрование и промывают

2W раза горячей водой.

Фильтрат кипятят несколько минут для разрушения перекиси воцорода.

В обьештненном фильтрате определяют содержание вольфрама колориметрическим методом. При определении колориметрическим методом фильтрат переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, разбавляют водой цо метки и цля колориметрирования отбирают соответствующую аликвоту. l3aлее поступают так, как описано при опре делении вольфрж.гц тунгстита.

4. Определение вогьфрама вольфрамит» и гюбнерита.

Остаток после обработки раствором ец--: кого натра и перекиси водсрода помещают вместе с фильтром в тот же стакан, приливают 50 мл 2,4 н раствора соляной кислоты и кипятят 20 мин. Отфцльтровывают остаток через фильтробумажную массу и промывают цва раза горячей 2,4 н. соляной кислотой. Солянокислый фпльтрат и промывные воцы упаривают досуха, а фильтр с,- îñàäêîì еше нять-шесть раз промывают горячим раствором аммиака (1:1). Остаток, подученный or выпаривания солянокислого фильтрата, обрабатывают горячим раствором аммиака длч рас"-варения выделившейся вольфрамовой кислоты и к этому аммиачному раствору присоединяют аммиачные промывные воды. B обьединенном аммиачном растворе определяют содержание вольфрама, аналогично содержанию вольфрама тунгстита.

В табл. 2 привецены результаты фазового анализа вольфрам содержащей породы по предлагаемой схеме.

Как видно из табл. 2, предлагаемый с)рособ позволяет эффективно определять и выделять в отдельную фазу вольфрам тунгстенита при йеосуществимом опрецелс-нии других минеральных форм вольфрама в вольфрамсодержащих рудах и пропуктах их

7 948887 обогащения, что 1неосуществимо известными с п о с об а ми, B связи с обнаружением новых типов вольфрамсодержащих pyg, в которых минерал тунгстенит является одним из основных носителей вольфрама, технологогеохимическое картирование руд неосуТаблиц а 1

4,97 4,81

26,2 1

1,55

3,47

Перемешивание 2,5 ч

c lO мл О, 1 н. раствора

9 аОН + 4 мл раствора

Н,Оо при 60 С

Перемешивание 6 ч с 10 мл 6 н. раствора

КаОН + 5 мл раствора НоО, при 60 С и оставление на ночь

61, 10

6,14

15,07

19,68

8,52

27,6 1 18,70

l4,61

Перемешивание 2,5 ч с 30 мл О, 1 н. раствора

AlaOH +10 мл раствора Н 0 1 при 55-60 С, нерастворимый остаток перемешивается с теми же компонентами в течение l.,5 ч

1,37

7,72 7,35

100 tOO

Т аб лиц а

Содержание

Образцы

Общее содержание 0>

Сумма фракций тунгстита шеелита тунгстенита гюбнерита

34;70

l,98

Тунгстенит 3 4,80

22, 16

0,54

2,07

8,49

l,46

0,06

0,12

0,02

0,11

0t30

0,15

0,75

0,48

1,58

Руда Т-1

ТО 2KQ

1,45

1,58

l 60

1,56

1,60

0,73

0,70

1,58

0,08

0,57

0,64

0 12

0,16

0,79

0,74

0,06

1,58

Пере ме шив ание 2, 5 ч с 10 мл О, 1 н раствора аОН .при 60 .С ществимо без выделения фазы тунгстени Та и определения содержания вольфрама в пей. Разработка и выполнение технологии обогащения также невозможны без

5 данных о соотношении фаз и в том числе фазы тунгстенита, Эти задачи осущест лляются согласно предлагаемому способу.

9 9488

Формула изобретения

Способ фазового анализа руд и продуктов их переработки, содержащих соединения вольфрама, включающий последователь- ную обработку навески исходного материала концентрированным раствором аммиака при 55-60 С с получением в фильтрате вольфрама тунгстита, обработку остатка

0,1 н. раствором щавелевой кислоты с to выделением в фильтрат вольфрама шеелита, затем обработку остатка 2,4 H. раствором соляной кислоты с выделением вольфрама tюбнерита с последующим опре-, делением вольфрама в полученных раство- g рах, отличающийся тем, что, с целью выделения в отдельную фазу воль87 10 фрама тунгстенита, остаток после обработки раствором щавелевой кислоты предварительно дважды обрабатывают О, 1-0, 15н. раствором едкого натра, содержащим пе- рекись водорода B соотношении 3, 1-1,3 в течение сначала 2,5-З ч, затем 1-2 ч и полученные фильтраты обьединяют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чуенко Л. И. Полный анализ вольтфрамовых минералов. В кн.: Химический анализ минералов. Л., Недра, 1966, с. 66-100.

2. Филиппова Н. А. Фазовый анализ руд и продуктов их переработки. М., "Химия, 1975, с. 171-177 (прототип).

Составитель А. Жавооонкова

Редактор М. Петрова Техред N.Íàäü Корректор Г. Решетник

Заказ 5687l1 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4l5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, óë. Проектная, 4