Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб добування скандію, що включає обробку концентрату азотною кислотою з наступним відділенням від твердого залишку розчину, що містить скандій та інші елементи, який відрізняється тим, що як концентрат беруть колективний уран-рідкісноземельно-скандієвий концентрат, обробку концентрату азотною кислотою проводять при надлишковій концентрації азотної кислоти 100-120г/л протягом 2 - 3год при температурі 35 - 50°С, а одержаний твердий залишок додатково обробляють азотною кислотою при надлишковій концентрації азотної кислоти 230 300 г/л протягом 2-3 годин при температурі 80 - 90°С.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що азотну кислоту беруть у вигляді водного розчину з масовою часткою азотної кислоти 45 - 50%.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що уран-рідкісноземельно-скандієвий концентрат обробляють азотною кислотою при співвідношенні твердої фази до рідкої фази від 1 : 2,5 до 1 : 3,5, а твердий залишок - при співвідношенні твердої фази до рідкої фази від 1 : 9 до 1 : 11.

Текст

1 Спосіб добування скандію, що включає обробку концентрату азотною кислотою з наступним відділенням від твердого залишку розчину, що містить скандій та ІНШІ елементи, який відрізняється тим, що як концентрат беруть колективний уран-рідкісноземельно-скандієвий концентрат, обробку концентрату азотною кислотою проводять при надлишковій концентрації азотної кислоти 100-120г/л протягом 2 - Згод при температурі 35 - 50°С, а одержаний твердий залишок додатково обробляють азотною кислотою при надлишковій концентрації азотної кислоти 230 300 г/л протягом 2-3 годин при температурі 80 - 90°С 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що азотну кислоту беруть у вигляді водного розчину з масовою часткою азотної кислоти 45 - 50% 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що уран-рідкісноземельно-скандієвий концентрат обробляють азотною кислотою при співвідношенні твердої фази до рідкої фази від 1 2,5 до 1 3,5, а твердий залишок - при співвідношенні твердої фази до рідкої фази від 1 9 до 1 11 Винахід належить до гідрометалургії рідкісних і розсіяних елементів і може бути використаний для добування скандію з руд і концентратів, що містять сполуки урану, рідкісноземельних елементів і скандію Переробка уранових руд в залежності від складу мінералів може відбуватися за різними технологічними схемами кислотна переробка, лужна переробка У більшості випадків лужна переробка уранових руд та концентратів не дозволяє ВІДДІЛИТИ скандій від решти елементів Для цього приходиться використовувати додаткові процеси кислотної обробки з наступним розділенням компонентів в одержаному кислому розчині Особливість ХІМІЧНИХ властивостей скандію проявляється в тому, що при кислотній обробці частина скандію переходить у кислий розчин, а частина залишається у твердому залишку, який відправляють у відвали Отже, при такій схемі переробки уранових руд та концентратів майже половина скандію разом з твердим залишком втрачається скандію обробляють гідроксидом лужного металу Гідроксиди рідкісноземельних елементів і скандію випадають в осад, який відфільтровують і відправляють на переробку екстракційними методами Спільними ознаками з винаходом, що заявляється є обробка концентрату азотною кислотою Причинами, які перешкоджають одержанню потрібного технічного результату є необхідність нейтралізувати азотнокислий розчин, а потім ВІДДІЛЯТИ ВІД розчину одержані гідроксиди рідкісноземельних елементів і скандію Крім того, частина скандію безповоротно втрачається Відомий спосіб переробки концентратів, що містять уран, скандій та рідкісноземельні елементи (патент США № 4 744 960, МІЖ CO IF 17/00, С22В 59/00, 1988 рік) Урановий концентрат сплавляють з гідроксидом калію Одержаний продукт розчиняють в азотній кислоті 3 азотнокислого розчину уран екстрагують органічним розчинником Органічна фаза містить уран, торій, скандій Водна фаза містить рідкісноземельні елементи Як прототип із відкритих джерел науковотехнічної інформації вибрано спосіб переробки концентрату, що містить рідкісноземельні елементи, скандій та ІНШІ елементи з використанням азотної кислоти (патент Російської федерації № 2 145 980, МПК7 С 22 В 59/00, 34/24, 60/02, 3/06, публ 27 02 2000р ) Спосіб включає мокрий помел кон Відомий патент "Спосіб переробки рідкісноземельних мінералів" (ЕР 0 388 250 А1, С22В 59/00, C01F 17/00, дата публікації 19 08 1990) Згідно з цим патентом концентрат, що містить рідкісноземельні елементи, а також скандій обробляють азотною кислотою, відфільтровують твердий залишок Розчин нітратів рідкісноземельних елементів і 00 ю 45782 центрату до розмірів часток менше 0,075 мм Одевищення видобування скандію і вимагає додаткоржану пульпу обробляють азотною кислотою при вої витрати азотної кислоти Крім того, переробка температурі 115 - 118°С На 1000кг концентрату азотнокислих розчинів з високою концентрацією витрачають 1440кг розчину з масовою часткою азотної кислоти з метою виділення скандію вимаазотної кислоти 70% Потім ВІДДІЛЯЮТЬ ВІД твердогає додаткових затрат реагентів, а також утрудняє го залишку розчин, що містить скандій та ІНШІ елеподальшу переробку цих розчинів менти Зниження залишкової концентрації азотної киСпільними ознаками з винаходом, що заявляслоти нижче 230г/л приводить до зменшення пеється, є обробка концентрату азотною кислотою і реходу скандію в розчин, зменшуючи рентабельвідділення від твердого залишку розчину, що місність процесу тить скандій та ІНШІ елементи Видобування скандію в розчин за пропоноваПричинами, які перешкоджають одержанню ним способом на другій стадії при обробці нерозпотрібного технічного результату, є не досить починного залишку азотною кислотою становить вне видобування скандію з концентрату «83%, а сумарне видобування скандію в результаті двохстадіиної обробки складає 95% (за прототиВ основу винаходу поставлено задачу у спопом видобування скандію в розчин становить собі добування скандію, шляхом зміни параметрів 35%) На другій стадії з твердого залишку у розчин процесу і введення додаткових стадій збільшити також переходить 93% рідкісноземельних елеменповноту видобування скандію тів і 96% урану Поставлена задача вирішується тим, що у способі добування скандію, який включає обробку Далі винахід ілюструється такими прикладами концентрату азотною кислотою з наступним віддіконкретної реалізації лення від твердого залишку розчину, що містить Приклад 1 Колективний уранскандій та ІНШІ елементи, згідно з винаходом, в рідкісноземельно-скандієвий концентрат, що місякості концентрату беруть колективний урантив, % урану - 2,3, РЗЕ - 7,52, фосфору - 8,8, скарідкісноземельно-скандієвий концентрат, обробку ндію - 0,04, заліза - 8,0, обробляють 47% азотною концентрату азотною кислотою проводять при кислотою при співвідношенні твердої фази до ріднадлишковій концентрації азотної кислоти 100 кої фази (Т Р) = 1 3 Тривалість азотнокислої 120г/л протягом 2 - Згод, при температурі 35 обробки становить 2 години при температурі 40°С 50°С, а одержаний твердий залишок додатково Надлишкова концентрація азотної кислоти станообробляють азотною кислотою при надлишковій вила 100г/л Після відділення нерозчинного заликонцентрації азотної кислоти 230 - 300г/л протягом шку, розчин містив, % урану - 7,6, РЗЕ - 21,3, фо2 - Згод при температурі 80 - 90°С сфору (у перерахунку у Р2О5) - 23, скандію - 0,015 Виділення урану при цьому становить 98%, РЗЕ Згідно З винаходом, азотну кислоту беруть у 85%, а скандію лише 12% Одержаний таким чивигляді водного розчину з масовою часткою азоном розчин направляють на виділення урану, РЗЕ тної кислоти 45 - 50% і скандію за стандартною технологією Твердий Згідно З винаходом, уран-рідкісноземельнозалишок використали для проведення другої стадії скандієвий концентрат обробляють азотною кисвидобування скандію у дослідах 6-11 лотою при співвідношенні твердої фази до рідкої фази від 1 2,5 до 1 3,5, а твердий залишок - при Приклади 2 - 5 Колективний уранспіввідношенні твердої фази до рідкої фази від 1 рідкісноземельно-скандієвий концентрат обробля9 д о 1 11 ли так, як описано у прикладі 1, за винятком того, Для видобування скандію брали колективний що були змінені параметри способу, а твердий уран-рідкісноземельно-скандієвий концентрат, що залишок направили у сховище для радіоактивних містив 7,52% рідкісноземельних елементів (РЗЕ), ВІДХОДІВ У прикладах 2 - 5 таблиці 1 приведено 0,04% скандію, 2,3% урану і торію, 8,0% заліза, числові значення параметрів процесу, а також дані 8,8% фосфору Експериментальними дослідженпро вилучення з колективного ураннями були знайдені оптимальні параметри спосорідкісноземельно-скандієвого концентрату сканбу, що заявляється Ці дослідження показали, що дію, урану та РЗЕ У межах заявлених параметрів на першій стадії азотнокислої обробки при зменспособу (приклади 1 - 3) у розчин переходять знашенні надлишкової азотної кислоти від 50г/л до чні КІЛЬКОСТІ урану та РЗЕ, а скандій у значній КІЛЬ100г/л, знижується перехід скандію в азотнокислий КОСТІ залишається у твердом) залишку і вилучарозчин, з 35% до 12% При цьому практично не ється на другій стадії процесу (приклади 6-11) змінюється перехід у рідку фазу рідкісноземельних Приклад 6 Нерозчинний залишок, одержаний елементів, урану і торію Одночасно з цим за рау прикладі 1, що містив, % урану - 0,52%, РЗЕ хунок розчинення основної маси домішкових ме3,95%, скандію - 0,125% обробляють 47%-ною талів, твердий залишок містить підвищену КІЛЬазотною кислотою при надлишковій концентрації КІСТЬ скандію у порівнянні з його вмістом в азотної кислоти в розчині 300г/л Відношення твеколективному хімічному концентраті Підвищення рдої фази до рідкої фази (Т Р) = 1 10, температукислотності понад 120г/л викликає різке збільшенра 85°С, тривалість процесу 2 години Пульпу пісня переходу скандію в розчин, знижуючи ефективля обробки кислотою відфільтровують, твердий ність роботи другої стадії вилуговування за рахузалишок відправляють у відвал, а розчин, що міснок зменшення концентрації скандію в тить 0,116г/л скандію, направляють на сорбційне нерозчинному залишку після першої стадії вилуговиділення урану і екстракційне виділення скандію вування На другій стадії азотнокислої обробки за стандартною окремою технологічною схемою збільшення залишкової концентрації азотної кисВиділення скандію в розчин на другій стадії склалоти понад 300г/л, не викликає подальшого піддає 93%, а сумарне виділення скандію з колектив 45782 ного концентрату становить 95% ному залишку, який у промислових умовах після Приклади 7 - 1 1 Процес обробки вели так, як промивання направляється у відвали і безповороописано у прикладі 6, за винятком того, що змінютно втрачається вали числові значення параметрів процесу У приНаведені дані підтверджують досягнення покладах 7 - 1 1 таблиці 2 наведено дані параметрів трібного технічного результату Запропонований процесу, а також одержані результати У межах спосіб забезпечує підвищене видобування скандію заявлених інтервалів другої стадії (приклади 6 - 8) з бідних ХІМІЧНИХ концентратів, а також можливість загальне видобування скандію становить додаткового добування урану, рідкісноземельних 94,8 - 95,0% елементів з нерозчинного залишку Для порівняння було проведена азотнокисла Крім того після двохстадійної азотно кислоти о і обробка колективного ХІМІЧНОГО концентрату азообробки колективного уран-рідкісноземельнотною кислотою за прототипом При цьому у розчин скандієвого концентрату твердий залишок практипереходить - 98,7% урану, 86,3% РЗЕ і лише 65% чно не містить урану та інших радіоактивних елескандію Решта скандію залишилась у нерозчинментів, які потребують особливого зберігання Таблиця 1 Вплив надлишкової кислотності на першій стадії азотнокислої обробки N° прикладу Масова частка HNO3 % 1 2 3 4 5 47 50 45 50 45 Надлишкова Виділено з колективного конТемпеСпівконцентрація центрату, % відношення ратура, Час, годин азотної кислоти, ТР °С Скандію Урану РЗЕ г/л 1 3 40 2 100 12,0 98,0 85,0 1 2,5 50 3 110 14,0 98,1 85,3 1 3,5 35 2 120 19,0 98,5 85,7 1 3,5 40 2 150 35,0 98,7 86,3 1 2,5 50 3 80 6,0 85,0 70,0 Таблиця 2 Видобування скандію на другій стадії азотнокислої обробки No приккладу 6 7 8 9 10 11 Масова частка HNO3 % 47 50 45 50 45 40 ТемпеСпіввідношення ратура, °С ТР 1 10 1 9 1 11 1 11 1 9 1 9 85 80 90 80 90 85 Час, годин Час, годин 2 3 2 2 3 3 0,116 0,116 0,116 0,116 0,090 0,084 Надлишок конВидобуто скандію, % центрованої сумарно з КХК азотної кисло- з нерозчинного і нерозчинного залишку ти, г/л залишку 300 93,0 95,0 230 92,8 94,8 260 92,9 94,9 310 93,0 95,0 220 72,0 76,3 200 67,2 72,0 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Yakovlev Vitalii Vasyliovych, Kopnov Mykhailo Oleksandrovych

Автори російською

Яковлев Виталий Васильевич, Копнов Михаил Александрович

МПК / Мітки

МПК: C22B 59/00

Мітки: добування, спосіб, скандію

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-45782-sposib-dobuvannya-skandiyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб добування скандію</a>

Подібні патенти