×
01.09.2018
218.016.826d

Способ переработки фосфогипса

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к комплексной переработке фосфогипса. Технология может быть использована при производстве концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), а также гипсовых строительных материалов. Способ переработки фосфогипса включает предварительное гранулирование фосфогипса с серной кислотой с последующим перколяционным выщелачиванием гранулированного материала раствором серной кислоты с концентрацией до 0,1 мас.% в режиме рециркуляции раствора между стадиями выщелачивания и сорбции. Дальнейшую десорбцию тория и кальция осуществляют раствором нитрата аммония с концентрацией 80-120 г/л. Десорбцию РЗЭ осуществляют раствором нитрата аммония с концентрацией 240-280 г/л. Осаждение концентрата РЗЭ проводят раствором гидроксида аммония с концентрацией 150-300 г/л. Способ обеспечивает повышение производительности, эффективность и универсальность переработки фосфогипса и увеличение содержания РЗЭ в получаемом гидроксидном концентрате. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии комплексной переработки фосфогипса и может быть использовано для производства концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), а также гипсовых строительных материалов.

Известные способы переработки фосфогипса являются недостаточно эффективными. Основные причины этого - невозможность переработки фосфогипса (фосфополугидрата и фосфодигидрата) с получением богатых концентратов РЗЭ, удобных для последующей переработки. Разработка более универсальной технологии переработки фосфогипса позволит увеличить содержание РЗЭ в получаемом концентрате и вовлечь более бедные отвальные отходы производства фосфогипса.

Известен способ грануляции материала с серной кислотой (Патент РФ № 2571676, МПК С22В 3/04) , который позволяет организовать кучное выщелачивание урана.

Известен способ переработки фосфогипса для производства концентрата РЗЭ и гипса (см. Ciurla Z., Grudzewski W. Economiczne problem odzyskiwania ziem rzadkich z . I. Utylizacia z odzyskiwaniem // Gosp. surow. miner. 1990. T. 6, №4. C. 819-828), включающий выщелачивание фосфогипса 10 мас. % H2SO4 в течение 1 часа при температуре 60°С и отношении Т:Ж=1:2,5, отделение осадка гипса от раствора выщелачивания, отмывку гипса от остатка раствора выщелачивания репульпацией в воде, выделение концентрата РЗЭ из раствора выщелачивания путем аммонизации его до рН 8-9 и осаждением гидроксидов РЗЭ, отделение осадков РЗЭ от маточного раствора. Низкоконцентрированный раствор сульфата аммония упаривают. Степень извлечения в раствор выщелачивания составляет не более 45%.

К недостаткам известного способа следует отнести то, что он характеризуется невысокой степенью извлечения РЗЭ в раствор выщелачивания, невысоким содержанием РЗЭ в гидроксидном концентрате при выщелачивании раствором серной кислоты 10 мас. % и температуре 60°С. Схема предусматривает несколько фильтраций, репульпацию и упаривание технологических растворов, что приводит к большому расходу серной кислоты, аммиака, воды и энергетическим затратам.

Известен способ переработки фосфогипса для производства концентрата РЗЭ и гипса (Патент РФ № 2337879, МПК C01F 11/46), включающий выщелачивание фосфогипса 22-30 мас. % раствором серной кислоты. Раствор выщелачивания отделяют от осадка центрифугированием. Извлечение РЗЭ в раствор составляет 64,6-82,1%. Из раствора получают концентрат на основе двойных сульфатов РЗЭ и натрия, содержащий до 29,4% ∑Tr2O3.

К недостаткам известного способа следует отнести использование высококонцентрированного раствора 22-30 мас. % серной кислоты, отделение осадка от раствора выщелачивания центрифугированием, невысокое содержание РЗЭ в концентрате до 29,4% ∑Tr2O3 при извлечении РЗЭ в раствор 64,6-82,1%.

Наиболее близким является способ переработки фосфогипса для производства концентрата РЗЭ и гипса (Патент РФ № 2551292, МПК C01F 11/46, C01F 17/00), включающий предварительную водную обработку, выщелачивание фосфогипса путем пропускания раствора серной кислоты с концентрацией 3-6 мас. % при Ж:Т не менее 1,4:1 через его слой с вытеснением и отделением водного раствора и переводом РЗЭ и примесных компонентов, в том числе тория, в раствор выщелачивания. (Далее проводят нейтрализацию с получением гипсового продукта.) РЗЭ и торий извлекают из раствора выщелачивания сорбцией с использованием сульфоксидного катионита и образованием обедненного по РЗЭ и торию сернокислого раствора, который используют в обороте. Вначале проводят десорбцию тория из насыщенного катионита раствором серной кислоты с концентрацией 3-6 мас. % и Ж:Т=5:1, затем получают редкоземельный десорбат с использованием раствора нитрата аммония 380 г/л при Ж:Т=6:1. Осаждение РЗЭ из десорбата проводят смесью газообразного аммиака и диоксида углерода (объемное соотношение 2:1) до обеспечения рН 7,45. Извлечение РЗЭ из десорбата в пересчете на сумму безводных оксидов не менее 60 мас. % суммы оксидов РЗЭ составило 99,6%. Ториевый кислый десорбат направляют на выщелачивание фосфогипса.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести:

1. многостадиальную обработку фосфогипса, включающую: предварительную обработку фосфогипса водой или фторсодержащим раствором, выщелачивание раствором серной кислоты 3-6 мас. % с отделением водного раствора и отдельным выводом РЗЭ в раствор выщелачивания, промывку фосфогипса водой и нейтрализацию промытого фосфогипса с получением гипсового продукта.

2. Использование на технологических операциях растворов с высокой концентрацией: для выщелачивания - серная кислота с концентрацией 3-6 мас. %, предварительная обработка катионита раствором серной кислоты с концентрацией 3-6 мас. %, последующая десорбция РЗЭ с катионита раствором нитрата аммония 340-380 г/л.

3. Применение смеси газообразных реагентов аммиака и диоксида углерода для осаждения РЗЭ из десорбата.

4. Периодичность обработки фосфогипса на стадии выщелачивания не позволяет организовать непрерывный процесс выщелачивания и ограничивает объемы переработки, тем самым не дает возможности увеличивать производительность и экономичность процесса.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, эффективности, универсальности и экономичности способа переработки фосфогипса, увеличении содержания РЗЭ в получаемом гидроксидном концентрате и получении гипсового продукта.

Технический результат достигается за счет

- использования гранулированного с серной кислотой фосфогипса на стадии выщелачивания,

- возможности методического выщелачивания и автоматизации процесса выщелачивание-сорбция,

- применения перколяционного выщелачивания РЗЭ водой и растворами серной кислоты с содержанием до 1,0 мас. %,

- использования рециркуляции растворов выщелачивания малого объема на стадии выщелачивание-сорбция в замкнутом цикле,

- предварительной десорбции примесей Th и Са с насыщенного РЗМ сульфокатионита раствором нитрата аммония;

- применения низких концентраций десорбирующих реагентов, а также нитрата аммония при последующей десорбции РЗМ;

- использования раствора аммиака для выделения концентрата РЗЭ.

Способ переработки фосфогипса включает его грануляцию с серной кислотой, перколяционное выщелачивание редкоземельных элементов, которое проводится при орошении гранулированного материала водой или раствором серной кислоты с концентрацией до 1,0 мас. %, сорбцию РЗЭ проводят сульфокатионитом в Н+ форме (в режиме непрерывной рециркуляции малого объема раствора выщелачивания) в цикле выщелачивание-сорбция, десорбцию тория и кальция с насыщенного катионита - раствором нитрата аммония (80-120 г/л), десорбцию РЗЭ при Ж:Т=5:1 или 3:1 раствором нитрата аммония с концентрацией 240-280 г/л , осаждение концентрата РЗЭ раствором NH4OH с содержанием 150-300 г/л при рН=7,5-8. Все технологические операции проводятся при температуре 18-25°С.

Изобретение реализуется на примерах конкретных технологических операций и режимных параметрах.

Пример № 1. Выщелачивание фосфогипса водой и раствором серной кислоты

Пример № 2. Извлечение РЗЭ из раствора выщелачивания осуществляют с использованием сульфоксидного катионита в Н+-форме

Пример № 3. Предварительная обработка насыщенного РЗЭ сульфокатионита с целью удаления тория и кальция (десорбция примесей)

Пример № 4. Десорбция РЗЭ с насыщенного сульфокатионита

Пример № 5. Осаждение РЗЭ из товарных аммониевых десорбатов

Из приведенных Примеров 1-5 видно, что заявляемый способ позволяет эффективно перерабатывать фосфогипс с получением нерадиоактивного редкоземельного концентрата с высоким содержанием ∑Tr2O3 порядка 69 мас. % и получить гипсовый продукт, соответствующий марке строительного гипса Г 5, Г 6 по ГОСТ - 23789-79 «Гипсовая вяжущая, Методика».

Способ извлечения РЗЭ с использованием грануляции фосфогипса, рециркуляции растворов перколяционного (кучного) выщелачивания и сорбции сульфокатионитом позволяет организовать переработку крупных объемов продукта (фосфогипса).

Последовательное проведение десорбции примесей (тория, кальция) и РЗЭ в две стадии с сульфокатионита растворами нитрата аммония различной концентрации позволяет получить нерадиоактивный редкоземельный концентрат.

Предлагаемый способ позволит снизить расход серной кислоты, улучшить фильтрационные свойства гранулированного фосфогипса, исключить дробную обработку (разделение растворов на порции) и дополнительную фильтрацию выщелоченных растворов, увеличить эффективность извлечения РЗЭ в режиме перколяционного (кучного) выщелачивания и использования реагентов, снизить объем циркуляционных технологических растворов и исключить опасность заиливания шламмами, реализовать автоматическое аппаратурное оформление процесса получения концентрата РЗЭ в непрерывном режиме, обеспечивающем экологическую безопасность за счет оборота технологических растворов на стадиях передела.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 29.
10.02.2016
№216.014.c293

Способ ионообменного хроматографического разделения лютеция и иттербия

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ), и может быть использован в технологии хроматографического разделения лютеция и иттербия. В способе хроматографического разделения лютеция (Lu) и иттербия (Yb) используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574921
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.db5f

Способ очистки металлических поверхностей от отложений урана

Изобретение относится к технологии урана, применительно к эксплуатации производств по разделению изотопов урана, и может быть использовано для очистки различных металлических поверхностей, работающих в среде гексафторида урана, от нелетучих отложений урана. Способ очистки металлических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579055
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.04.2016
№216.015.2b5e

Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из растворов.

Заявляемый способ относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из растворов, и может быть использован в технологии получения концентратов редкоземельных элементов. Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579327
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.08.2016
№216.015.52ba

Способ испарения гексафторида урана из баллона

Изобретение относится к переработке гексафторида урана (ГФУ) и может быть использовано для извлечения гексафторида урана из баллонов различной вместимости. Способ испарения гексафторида урана из баллона, включающий нагрев баллона двухсекционным индуктором, подачу азота в баллон в импульсном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594009
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.52be

Способ конверсии гексафторида урана до тетрафторида урана и безводного фторида водорода

Изобретение относится к области разработки технологии конверсии обедненного гексафторида урана с получением тетрафторида урана и, далее, металлического урана для военных целей или оксидов урана для длительного хранения или использования в быстрых реакторах, а также безводного HF. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594012
Дата охранного документа: 10.08.2016
12.01.2017
№217.015.5ef7

Способ извлечения урана

Изобретение относится к гидрометаллургии урана. Способ извлечения урана из урансодержащей руды включает выщелачивание руды сернокислым выщелачивающим раствором с окислителем, содержащим надсерную кислоту. В качестве окислителя используют полученный электролизом из раствора, содержащего не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590737
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.7673

Способ получения гидроксида бериллия из бериллийсодержащих концентратов

Изобретение относится к области получения соединений бериллия, а именно гидроксида бериллия, широко используемого в производстве металлического бериллия, медно-бериллиевой лигатуры, керамики из оксида бериллия и солей бериллия. Описан способ получения гидроксида бериллия из бериллийсодержащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598444
Дата охранного документа: 27.09.2016
25.08.2017
№217.015.9aed

Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из растворов

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из растворов, и может быть использовано в технологии получения концентратов редкоземельных элементов. В способе сорбционного извлечения редкоземельных элементов из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610205
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9b22

Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из пульп, и может быть использовано в технологии получения концентратов редкоземельных элементов. В способе сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп сорбцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610203
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9bd7

Способ сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) из пульп и может быть использовано в технологии получения концентратов редкоземельных элементов. В способе сорбционного извлечения редкоземельных элементов из пульп сорбцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610201
Дата охранного документа: 08.02.2017
Показаны записи 1-10 из 40.
10.11.2013
№216.012.7e20

Способ переработки отходов калийного производства

Изобретение относится к способу переработки глинисто-солевых отходов (шламов) предприятий, перерабатывающих калиево-магниевые руды и каменную соль. Способ переработки отходов калийного производства включает стадийное гидроциклонирование отходов в виде пульпы шламов с выделением предконцентрата...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497961
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.90db

Реагент для удаления пластовой жидкости, содержащей высокоминерализованную пластовую воду, из газовых и газоконденсатных скважин

Изобретение относится к области добычи газа и газового конденсата. Технический результат - обеспечение эффективного удаления жидкости из газовых и газоконденсатных скважин, в продукции которых содержится высокоминерализованная пластовая вода за счет высокой степени пенообразования. Применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502776
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.10.2014
№216.012.fe2b

Способ получения коллективного концентрата

Изобретение относится к способам получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль. Способ включает обогащение шламов гидроциклонированием, фильтрацию полученного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530923
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.11.2014
№216.013.0b1a

Способ извлечения йода из жидкой или газовой фазы

Изобретение относится к химии и технологии йода и может быть использовано для извлечения йода из природных и техногенных растворов или из газовоздушной смеси. Способ заключается в сорбции йода и последующей десорбции. В качестве сорбента используют активный уголь, полученный из косточек плодов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534250
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.12.2015
№216.013.9c73

Способ переработки полиметаллических руд

Изобретение относится к переработке полиметаллических руд грануляцией и последующим кучным выщелачиванием. Грануляцию руды осуществляют раствором серной кислоты с расходом 0,033-0,2 т/т руды. В качестве связующей добавки используют жидкое стекло с расходом 0,0-2,0%. Расход жидкого стекла...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571676
Дата охранного документа: 20.12.2015
10.02.2016
№216.014.c242

Способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов

Изобретение относится к способу переработки отходов шлифования постоянных магнитов. Шлифотходы смешивают с концентрированной (не менее 92%) серной кислотой в количестве, необходимом для получения твердого агломерированного продукта. Затем проводят процесс твердофазной сульфатизации при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574543
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c4b2

Способ разложения щавелевой кислоты из азотнокислых маточных растворов

Изобретение относится к способу разложения щавелевой кислоты из азотнокислых маточных растворов на биметаллическом платино-рутениевом катализаторе. Процесс ведут в динамических условиях в сорбционной колонке, заполненной биметаллическим платино-рутениевым катализатором при соотношении платины к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574396
Дата охранного документа: 10.02.2016
13.01.2017
№217.015.67cd

Способ построения карты экзогенных геологических процессов местности вдоль трассы магистрального нефтепровода

Изобретение относится к области получения топографической информации о рельефе земной поверхности по данным аэрофотосъемки и лазерного сканирования местности с борта воздушного судна, в частности к мониторингу участков трассы магистрального нефтепровода (МН) для выявления признаков экзогенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591875
Дата охранного документа: 20.07.2016
25.08.2017
№217.015.ac33

Технологическая смесь для удаления пластовой жидкости, содержащей высокоминерализованную пластовую воду и увк, из газовых и газоконденсатных скважин

Настоящее изобретение относится к области добычи газа и конденсата газового, а именно к химическим реагентам для удаления жидкости из скважин газовых месторождений (ГМ) и газоконденсатных месторождений (ГКМ), в продукции которых содержится высокоминерализованная пластовая вода (общая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612164
Дата охранного документа: 02.03.2017
25.08.2017
№217.015.c528

Смесительное устройство

Изобретение относится к устройствам для смешивания различных компонентов, а именно для получения трехфазных пен, применяемых для глушения и освоения скважин. Смесительное устройство состоит из полого корпуса, с подводящим и отводящим патрубками, штока, связанного с разделительным поршнем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618280
Дата охранного документа: 03.05.2017
+ добавить свой РИД