×
20.04.2016
216.015.36a9

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКАНДИЯ ИЗ КРАСНОГО ШЛАМА ПРОИЗВОДСТВА ГЛИНОЗЕМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к извлечению скандия из красного шлама, который является отходом производства глинозема. Способ включает выщелачивание скандия раствором серной кислоты при нагревании в течение 2 часов и фильтрацию пульпы. Выщелачивание скандия из красного шлама ведут серной кислотой с концентрацией не менее 320 г/л при температуре не ниже 80°C в присутствии фторида натрия в количестве не менее 20 г/л. Обеспечивается повышение степени извлечения скандия в раствор, выхода фильтрата и скорости фильтрации пульпы после выщелачивания. 1 табл., 10 пр.
Основные результаты: Способ извлечения скандия из красного шлама глиноземного производства, включающий выщелачивание скандия раствором серной кислоты при нагревании в течение 2 часов и фильтрацию пульпы, отличающийся тем, что выщелачивание скандия из красного шлама ведут раствором серной кислоты не менее 320 г/л при температуре не ниже 80°C в присутствии фторида натрия в количестве не менее 20 г/л раствора.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к извлечению скандия из красного шлама, являющегося отходом производства глинозема.

Способ включает сернокислотное выщелачивание скандия из красного шлама (КШ), фильтрацию и промывку пульпы. При этом выщелачивание скандия из красного шлама ведут 27%-ной серной кислотой (320 г/л) в присутствии фторида натрия при его дозировке не менее 20 г/л и температуре не ниже 80°C. Техническим результатом является повышение степени извлечения скандия в раствор, выхода фильтрата и скорости фильтрации пульпы после выщелачивания.

Известен способ извлечения скандия из красного шлама, включающий выщелачивание красного шлама сначала 3-5%-ной соляной кислотой при температуре 20-25°C и отношении Т:Ж=1:5-10, затем последующую обработку 50-55%-ной серной кислотой при 100-110°C и отношении Т:Ж=1:6-8 (патент РФ №2040587, С22В 59/00, опубл. 25.07.1995). Данный способ извлечения скандия из красного шлама имеет ряд недостатков. Это прежде всего двухстадийное выщелачивание красного шлама, для проведения которого необходимы дополнительные операции фильтрации и промывки кека (остатка) выщелачивания 1 стадии, что усложняет процесс. При этом на первой стадии используют нетехнологичную соляную кислоту, а на второй стадии применяют серную кислоту высокой концентрации, что приводит к значительному ее расходу в процессе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ извлечения скандия из красного шлама, включающий выщелачивание красного шлама серной кислотой с концентрацией 74-100 г/л при температуре не ниже 64°C в течение 1,5-2 часов при перемешивании (Патент РФ 2140998, опубл. 10.11.1999). Полученную пульпу фильтруют или отстаивают в течение 1-1,5 часов и декантируют. Отмечено, что повышение концентрации серной кислоты при низкой температуре приводит к загипсованию пульпы, пульпа превращается в густое, вязкое "тесто", что затрудняет проведение процесса в промышленных условиях. Дальнейшее увеличение исходной концентрации серной кислоты выше заявленного предела при одновременном повышении температуры проведения процесса также вызывает загипсование пульпы или приводит к тому, что значительное количество сопутствующих элементов переходит в раствор. Общее извлечение скандия в раствор в интервале температур 20-94°C составляет 30,2-86,9% соответственно; только при температуре 95°C и увеличении содержания серной кислоты извлечение скандия достигает 100%, а скорость фильтрации приемлема для осуществления процесса (загипсования пульпы нет).

Недостатками способа является низкое извлечение скандия из красных шламов в условиях проведения процесса, связанное с отсутствием решения проблемы отделения кека от раствора выщелачивания («загипсовывание пульпы») в более широких интервалах концентрации серной кислоты и температуры.

Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения скандия в раствор, выхода раствора при фильтрации и скорости фильтрации пульпы при выщелачивании красного шлама.

Технический результат достигается тем, что выщелачивание КШ проводят раствором серной кислоты с концентрацией не ниже 320 г/л, температуре не менее 80°C в присутствии добавки фторида натрия не менее 20 г/л. Введение добавки фторида натрия приводит к изменению структуры осадка, что значительно увеличивает скорость фильтрации твердого остатка после выщелачивания красного шлама и позволяет использовать менее жесткие условия проведения процесса.

Процесс выщелачивания осуществляется следующим образом. В термостатируемую емкость с раствором серной кислоты выбранной в опыте концентрации, нагретым до заданной температуры, при перемешивании вводили сухой КШ. Процесс проводили при перемешивании в течение 2 часов, далее осадок (остаток выщелачивания) отделяли от раствора фильтрованием на вакуумном нутч-фильтре, осадок на фильтре промывали горячей дистиллированной водой. Фторид натрия вводили в смеси с КШ. Концентрацию элементов в растворе выщелачивания и промывном растворе определяли эмисионно-спектральным методом с индукционно связанной плазмой.

Условия проведения экспериментов и их результаты приведены в таблице.

Пример 1. 50 г сухого красного шлама (нележалый шлам Уральского алюминиевого завода) с содержанием, масс. %: Sc 0,0092, Al 7,67, Ca 5,24, Fe 30,7, Mg 0,72, Na 2,51, Ti 2,43, V 0,048, Zr 0,10, Y 0,018 (образец КШ-1) обрабатывали 3,3 M раствором H2SO4 при температуре 60°C и соотношении Т:Ж=1:7,5 в течение 2 часов. Полученную пульпу фильтровали, осадок промывали на фильтре горячей дистиллированной водой. Извлечение скандия в раствор составило 77,9% (табл.).

Пример 2. Процесс проводили так же, как в примере 1, но при температуре 70°C. Извлечение скандия в раствор составило 85,7% (табл.).

Пример 3. Процесс проводили так же, как в примере 1, но при температуре 80°C. Извлечение скандия в раствор составило 92,9%, скорость фильтрации - 0,568 л/(м2·мин), выход фильтрата - 66,7% от исходного объема раствора, или 5 л/кг красного шлама (табл.).

Пример 4. Процесс проводили так же, как в примере 3, но 2,2 М раствором H2SO4. Извлечение скандия в раствор составило 53,1% (табл.).

Пример 5. Процесс проводили так же, как в примере 3, но использовали образец красного шлама состава, масс. %: Sc 0,0073, Al 7,7, Ca 5,2, Fe 29,7, Mg 0,48, Na 3,2, Ti 2,24, V 0,039, Zr 0,08, Y 0,014 (образец КШ-2). Извлечение скандия в раствор составило 95,07%, скорость фильтрации - 0,290 л/(м2·мин), выход фильтрата - 68% от исходного объема раствора, или 5,1 л/кг красного шлама (табл.).

Пример 6. Процесс проводили так же, как в примере 5, но вводили добавку фторида натрия в количестве 5 г/литр раствора. Извлечение скандия в раствор составило 96,01%, скорость фильтрации - 0,756 л/(м2·мин), выход фильтрата - 70,9% от исходного объема раствора, или 5,32 л/кг красного шлама (табл.).

Пример 7. Процесс проводили так же, как в примере 6, но вводили добавку фторида натрия в количестве 10 г/литр раствора. Извлечение скандия в раствор составило 96,43%, скорость фильтрации - 0,877 л/(м2·мин), выход фильтрата - 72% от исходного объема раствора, или 5,4 л/кг красного шлама (табл.).

Пример 8. Процесс проводили так же, как в примере 5, но вводили добавку фторида натрия в количестве 20 г/литр раствора. Извлечение скандия в раствор составило 97,15%, скорость фильтрации - 4,697 л/(м2·мин), выход фильтрата - 82,7% от исходного объема раствора, или 6,2 л/кг красного шлама (табл.).

Пример 9. Процесс проводили так же, как в примере 5, но вводили добавку фторида натрия в количестве 30 г/литр раствора. Извлечение скандия в раствор составило 94,44%, скорость фильтрации - 4,394 л/(м2·мин), выход фильтрата - 77,3% от исходного объема раствора, или 5,8 л/кг красного шлама (табл.).

Пример 10. Процесс проводили так же, как в примере 5, но вводили добавку фторида натрия в количестве 40 г/литр раствора. Извлечение скандия в раствор составило 94,65%, скорость фильтрации - 7,159 л/(м2·мин), выход фильтрата - 84% от исходного объема раствора, или 6,3 л/кг красного шлама (табл.).

Таким образом, введение добавки NaF количестве 20 г/л в процессе выщелачивания КШ-2 раствором 3,3 М H2SO4 при отношении Т:Ж=1:7,5, температуре 80°C за 2 часа обеспечивает извлечение скандия в раствор на уровне 97,2%; скорость фильтрации при этом составляет 4,697 л/(м2·мин), что в 16 раз превосходит скорость фильтрации пульпы без добавки NaF; увеличение объема фильтрата происходит на 15%.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества: позволяет извлечь скандий на 92-96% из красного шлама при температуре 80°C, высокой скорости фильтрации пульпы выщелачивания и технологически приемлемых расходах реагентов (100 кг фторида натрия/т красного шлама и 1,65 т серной кислоты/т красного шлама).

Способ извлечения скандия из красного шлама глиноземного производства, включающий выщелачивание скандия раствором серной кислоты при нагревании в течение 2 часов и фильтрацию пульпы, отличающийся тем, что выщелачивание скандия из красного шлама ведут раствором серной кислоты не менее 320 г/л при температуре не ниже 80°C в присутствии фторида натрия в количестве не менее 20 г/л раствора.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 331 items.
10.04.2016
№216.015.2cca

Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении. В мельницу последовательно подают при соотношении твердой фазы к жидкой фазе от 3:2 до 2:1 предварительно дробленную до крупности фракций от 2 мм до 4 мм руду, добавку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579858
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e9d

Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах

Изобретение относится к геологии и может быть использовано при проектировании зданий и сооружений для определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах. Для этого осуществляют бурение скважин с отбором керна, оттаивают полученный образец замороженного грунта и определяют суммарное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580316
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3217

Способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом, который включает электроискровую обработку поверхности подложки обрабатывающим электродом, следующего состава (вес. %):биоактивная добавка - 5-40,антибактериальная металлическая добавка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580628
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.321e

Способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом, включающий электроискровую обработку поверхности токопроводящей подложки обрабатывающим электродом, состоящим из биоактивной добавки в количестве 5-40 вес.%;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580627
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.35ff

Акустический способ контроля качества и процесса формирования ледопородных ограждений при сооружении подземных объектов

Изобретение относится к области геоакустики и может быть использовано для неразрушающего контроля качества и процесса формирования ледопородных ограждений. Сущность: по глубине замораживающих скважин (4, 5) размещают акустические преобразователи (6, 7) для приема импульсов акустической эмиссии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581188
Дата охранного документа: 20.04.2016
27.04.2016
№216.015.3813

Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента

Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к использованию полученного сорбента для интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов. Способ извлечения благородных металлов из растворов включает сорбцию на органическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582838
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.38b0

Двухпроводной дифференциальный магнитоимпедансный датчик

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой двухпроводной дифференциальный магнитоимпедансный датчик. Датчик содержит два магнитоимпедансных детектора, изготовленных по бескаркасной намоточной технологии, т.е. детектирующие катушки детекторов намотаны непосредственно на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582488
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.05.2016
№216.015.3ad5

Емкостная моп диодная ячейка фотоприемника-детектора излучений

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. В емкостной МОП диодной ячейке фотоприемника-детектора излучений применена новая электрическая схема, в которой используются усилительный обогащенный p-МОП транзистор, конденсатор, p-i-n-диод, поликремниевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583955
Дата охранного документа: 10.05.2016
Showing 11-20 of 188 items.
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e9d

Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах

Изобретение относится к геологии и может быть использовано при проектировании зданий и сооружений для определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах. Для этого осуществляют бурение скважин с отбором керна, оттаивают полученный образец замороженного грунта и определяют суммарное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580316
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3217

Способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом, который включает электроискровую обработку поверхности подложки обрабатывающим электродом, следующего состава (вес. %):биоактивная добавка - 5-40,антибактериальная металлическая добавка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580628
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.321e

Способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом, включающий электроискровую обработку поверхности токопроводящей подложки обрабатывающим электродом, состоящим из биоактивной добавки в количестве 5-40 вес.%;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580627
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.35ff

Акустический способ контроля качества и процесса формирования ледопородных ограждений при сооружении подземных объектов

Изобретение относится к области геоакустики и может быть использовано для неразрушающего контроля качества и процесса формирования ледопородных ограждений. Сущность: по глубине замораживающих скважин (4, 5) размещают акустические преобразователи (6, 7) для приема импульсов акустической эмиссии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581188
Дата охранного документа: 20.04.2016
27.04.2016
№216.015.3813

Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента

Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к использованию полученного сорбента для интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов. Способ извлечения благородных металлов из растворов включает сорбцию на органическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582838
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.38b0

Двухпроводной дифференциальный магнитоимпедансный датчик

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой двухпроводной дифференциальный магнитоимпедансный датчик. Датчик содержит два магнитоимпедансных детектора, изготовленных по бескаркасной намоточной технологии, т.е. детектирующие катушки детекторов намотаны непосредственно на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582488
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.05.2016
№216.015.3ad5

Емкостная моп диодная ячейка фотоприемника-детектора излучений

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. В емкостной МОП диодной ячейке фотоприемника-детектора излучений применена новая электрическая схема, в которой используются усилительный обогащенный p-МОП транзистор, конденсатор, p-i-n-диод, поликремниевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583955
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3cdc

Биполярная ячейка координатного фотоприемника - детектора излучений

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. Изобретение обеспечивает повышение эффективности регистрации оптических и глубоко проникающих излучений и повышение быстродействия детектора излучений. Биполярная ячейка координатного фотоприемника -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583857
Дата охранного документа: 10.05.2016
+ добавить свой РИД