Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.3) (1108618), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Использование обо- ротных растворов, содержащих значительное количество избыточной соды, позволяет уменьшить расход последней. Отфильтрованные щелочи направляют на очистку (рис, 61). Схемы устройства автоклавов и самоиспарнтелей, применяемых при содовом выщелачивании под давлением, показаны на рис. 62. Те и другие изготовляются из качественных сталей, имеют предохранительные евый едок Оовждеппе сульфкда молйбдепа Фпльтрацпл к промывка аство ок Раавоыекке Раствор В капелп- вецпю и чае Моли ко В каналпвацию Ра р 1в какаливацпю) Рпс.
61. Схема автохлавного есхрытия шеелнтового концентрата в енпстан щелочных растворов Раствор СаС1 Упауквавке оИ $ Фкльтрацпл п промывка РО, Сушка Прокалпввкке Оеадок МОЗа Репульпацкл Фкльтрацпл клапаны, патрубки с уплотнениямидля впуска и выпуска пульпы, устройства для предохранения днищи стенок от гидравлических ударов высокого давления. При выщелачивании контролируют содержаниесоды, давление, время процесса. Растворы после выщелачивания контролируют по плотности, содержанию %Ой и примесей, При автоклавном разложении вольфрамитовых концентратов (которое принципиально возможно) минерал Втесанной па Рис.
62. Схема взаимодействия автоклава и сепаратора: à — горивонтальиый автоклав; 2 — вагрувочная труба (по ней же подаегсн пари З вЂ” выгруао гнея труба; а — перзорнрованггая перегородив для случая Работы с шаранн; З вЂ” саыонспарительг б отбойнни иа броневой стали; 7 — яаплеогделигельное устройство; 3 — ввод пуль. пы; у — выгруаочный пагрубои; Ю вЂ” сбориии пульпы; П вЂ” реаитор для подготовки пулыжг М вЂ” ыаионегр вскрывается достаточно полно, если из автоклава выводить СО „образующийся за счет гидролиза карбонатов железа и марганца: (Ге, Мп) и204 + ХавСОв = НавмгОа + (Ге, Мп) СОа (55) (Ге, Мп) СОа+ НвО = (Ге, Мп) (ОН)в+ СОа (56» При температуре автоклавной обработки окисление Ре(П) в Ре(1 П) и Мп(П) в Мп(1П) идет интенсивно.
Позтому железо и марганецотделяются достаточно полно. Очистка от прочих примесей аналогична очистке других щелочных растворов вольфраматов* 1571. Отрицательные стороны автоклавного метода — большие расходы соды н соляной кислоты, а также необходимость принятия особых мер техники безопасности при работе с аппаратами высокого давления. Нейтрализация избыточной соды соляной кислотой создает большие объемы а При наличии в концентрате (промежуточном продукте) флюорита в щелочном растворе будет содержаться ХаГ. Очистку от фтора производят, осаждаи ИКГа ХаГ раствором хлорида магния.
Одновременно осаждаются МКНРОа н М6НЬОа. Таким образом будет происходить и очистка от фгкфора и мышьяка. — 255— растворов хлористых солей, подлежащих сбросу, что недопустимо с точки зрения и экономии реагентов, и охраны окружающей среды (почвы, водоемов). Сейчас ведутся исследования, связанные с выводом части избыточной соды из щелоков кристаллизацией, электродиализом н др.
[35, 551. В полупромышленном масштабе опробована замена соды в автоклавном процессе на ИаГ, который является побочным продуктом производства искусственного криолита и суперфосфата. Реакция протекает по уравнению Са%0а + 2маР = Иаа%0а+ СаРа При 1,5 кратном оттеории расходе реагента К„а„=!,49, Кне=4,14 извлечение %Оа в раствор соответственно 89,9 й 99,81%. В техническом продукте не более 80% ЫаР, остальное — кремнегель.
Для связывания двуокиси кремния рекомендуется добавлять смесь МяС!а+ +ХаА10 а. При этом получается раствор, содержащий в литре 100 г %0„ 4 — 5 г Р и 0,2 — 0,5 г 510а. Авторы способа сообщают, чтоприменение 5[аР вместо соды сокращает ее расход и время разложения Са)1(О„ уменьшает содержание 3!Оа в растворе, снижаег расход кислоты на нейтрализацию раствора и количество сбросов хлоридов [551. Разложение вольфрамита раствором едкого натри. Разложенле вольфрамита раствором ХаОН протекает по уравнениям: Ре%0а + 2)ЧаОН = Хаа%04 + Ре (ОН) ° Мо%0а + 2маОН = Иаа%0а + 2Мп (ОН)а Константа равновесия для минерала гюбнернта К= [Иа а%0 а)l [ХаОН [ в интервале 90 — 150' изменяется от 0,686 до 2,27 [5,71.
Для большей полноты реакции необходимы избыток ЫаОН в растворе от 20 до 50% и более против стехиометрии, тонкость помола концентрата =0,04 мм и окислитель †д окисления марганца и железа. Температура процесса 110 †1', время 4 — 10 ч. При переработке более богатых концентратов требуется избыток щелочи не менее 20%, более бедных — )50%. Соотношение Ре: Мп в концентрате также влияет на расход щелочи. После разложения раствор, полученный по одному из вариантов, содержит до 250 г %0а и 30 — 60 г свободной щелочи на 1 л раствора, При вскрытии едким натром извлекается 90 — 99% %0а.
Процесс осуществляют в стальных реакторах с мешалкой и паровой рубашкой. Железо и марганец окисляют, продувая воздухом. После выщелачивания пульпа отстаивается 8 — 14 ч, Раствор декантируют, осадок промывают водой. Промывные воды используют для репульпации концентрата перед разложением. Кеки после выщелачивания должны содержать не более 4% %0 а. Расход НаОН может быть снижен, если выщелачивать в шаровых мельницах, в которых шары снимают осадки гидратов, отлагающиеся на зернах минерала. Раствор ХаОН частично действует на сопутствукнцие минералы. Его действие сильнее, чем действие раствора соды при тех же давлении и температуре.
Образуются нерастворимые гидроокиси Ре(ОН) а, Сп(ОН), или растворимые натриевые соли 5(аьМоО, Ха,РО,, ХазАзО, и т. д. Обработка раствором едкого патра имеет те же преимущества по сравнениюс процессомспекання, что н содово-автоклавныйметод. Но требуется ббльшая тонкость помола. Преимущество вскрытия растворами щелочи сравнительно с автоклавным методом то, что не требуется высокого давления, а следовательно, проще и дешевле аппаратурное оформление. Но стоимость едкого патра выше стоимости соды. Тот или иной вариант щелочного вскрытия, как и любогодругого, выбирают с учетом минералогического состава концентрата, его физико- химических свойств и принимая вовнимание стоимостьоборудования, реагентов, наличие их в данном районе или возможность подвоза, наличие и необходимость очистки воды, условия техники безопасности, охраны труда и среды и т.
д. Кислотные методы разложения вольфрамов ы х к о н ц е нт р а т о в. Шеелит и вольфрамнт разлагаются концентрированными кислотами при нагревании с выделением вольфрамовой кислоты Н,%0,. Разложение шеелнта соляной и азотной кислотами получило промышленное применение. Чтобы более или менееполно извлечь вольфрам из любого минерала, требуется большой избыток кислоты (100% и более) при значительном времени разложения !7, 55, 32).
Избыток кислотыможно резко снизить, если разлагать в герметичной аппаратуре типа автоклавов или шаровых мельниц при одновременном истнрающем воздействии шаров. Последнее устраняет пленки вольфрамовой и кремниевой кислот, оседающие на неразложившихся зернах минералов (7!.Полученную На%0, отмывают от примесей растворимых хлористых или азотнокислых солей и направляют на очистку (рис. 63).
При кислотном разложении минералов вольфрама необходимо присутствие в конце разложения окислителя, чтобы избежать образования растворимых соединений вольфрама низшей валентности и последующих потерь их с промывными водами. Восстановление вольфрама может происходить, в частности, за счет сероводорода, выделяющегося при разложении кислотой сульфндных минералов. При разложении вольфрамита необходимо, кроме того, окнслять железо н марганец для более полного их отделения при последующей обработке раствором аммиака.
Кислотное разложение имеет некоторые преимущества по сравнению со щелочным, особенно с методом спекания: проще конструктивно оборудование, короче схема очистки,так как многие примеси полностью нли частично отделяются на стадии разложения. Сера и мышьяк частично удаляются при разложении в составе Н,Я и АзН„но в присутствии окислителей (например, НХО,) они частично окисл яются до высших степеней окисления и переходят в раствор, Большое число примесей отделяется в осадок при последующем растворении На%04 в растворе аммиака. При осуществлении кислотного разложения встречаются трудности в подборе материалов для аппаратуры и вентиляционных устройств, в соблюдении условий охраны труда и техники безопасности при работе с крепкими кнслотамн и выделения ядовитых газов. 9 — 2С6 — 267— Кислотное разложение шеелитоеых концентратов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
