Способ очистки флюоритового концентрата

Способ очистки флюоритового концентрата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COIN

РЕСПУБЛИК

3(59 С 01 F 11 22..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ,С (21) 3482828/23 "26 (22) 19,08. 82 (46) 30 .11.83. Бюл. 9 44 (72) И.П.Смирнов, Э.Г.Гусаков, В.И.Милехин и Л.А.Мальчевская (53) 546. 41 (088 ° 8) (56).1. Авторское свидетельство СССР

М 514772, кл. С 01 F 11/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 570550, кл.. С 01 F ll/22, 1975 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФЛЮОРИТОВО:ГО КОНЦЕНТРАТА, включающий обработ«

„,Я0„„1057426 A ку его .кислотным реагентом, отделение твердой фазы и последующее автоклавное выщелачивание ее в щелочной среде, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью снижения содержания Фосфора, серы и кремния в продукте, в качестве кислотного реагента используют соляную или азот- ную кислоту с избыточной концентрацией 10-15 г/л, а автоклавное выщела чивание ведут в присутствии кислорода при его парциальном давлении 2-3 атм.

1057426

Изобретение относится к способам химической очистки концентратов и может найти применение при получении высококачественных флюоритовых концентратов из продуктов флотапионного обогащения бедной флюоритовой руды, которые содержат лимитируемые примеси: кальцит, кремнезем, фосфор и серу.

Известен способ очистки флюоритового концентрата, включающий обработку его раствором смеси фторида и бифторида аммония низкой концентрации при нагревании, отделение твердой фазы и последующее автоклавное выщелачивание ее при повышенной температуре и соответствующем этой температуре давлении паров воды 1 3.

Недостатками укаэанного способа являются высокий удельный расход дорогостоящих и дефицитных фтористых солей и низкая степень очистки концентратов от фосфора и серы.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки флюоритового концентрата, включающий обработку его 30%-ным раствором низкомолекулярных алифатических кислот ряда С„ — С или их смесью при 20 С, отделейие твердой о фазы и последующее ее выщелачивание в щелочной среде с концентрацией щелочи 40-50 г/л при 160 С, отношении I:Æ-I:I в течение 2 ч (2).

Недостатком известного способа является также высокое содержание фосфора (0,12%), серы (0,20Ъ) и кремния (0,9Ъ) в продукте.

Цель изобретения — снижение содержания фосфора до 0,01-0,02%, серы до 0,02-0,05% и кремния до 0,7Ъ в продукте.

ПОставленная цель достигается тем, .что согласно способу очистки флюоритового концентрата, заключающемуся н обработке его кислотным реагентом, отделении твердой фазы, с последующим антоклавным выщелачиванием ее в щелочной среде, в качестве кислотного реагента используют соляную или азотную кислоту с избыточной концентрацией 10-15 г/л, а автоклавное выщелачивание ведут в присутствии кислорода при его парциальном давлении 2-3 атм.

Сущность способа заключается в следующем.

Использование раствора минеральных оцноосновных кислот приводит к очистке концентрата не только от кальцита, как в случае применения органических кислот, но и от фосфора содержание которого в высококачественных флюоритовых концентратах также лимитируются.

2 HNOg+CaCO9 Ca(NO))у Н О+С02(i)

HCK+ CaCO3 CaCt + Н.,О+СО2Ф (2}) 6 HNO3+(а (PO4)> 3Са (NO9) +2НзРО (3)

6 НС6+Са3 (РО ) ЗСаСО +2НзРО (4)

Для практически полного растворения кальцита достаточно стехиометрического количества минеральной кислоты. Для растворения фосфата кальция, н виде которого фосфор присутствует во флюоритовом концентрате, до остаточного содержания

10 фосфора 0,01-0,02% необходим избыток кислоты сверх стехнометрического количестна (10-15 г/л).

Присутстние окислителя — кислорода при автоклавном выщелачивания флюоритового концентрата в щелочной среде приводит к очистке от сульфидной серы вследствие окисления сульфидных минералов, в частности пирита, по реакции

2 FeSg+7 5, .02+8 NaGH A 2 Fe(OII ) +4 Na< 83++H>O (5!

В условиях автоклавного выщелачивания (температура 175 С, продолжительность .2 ч, концентрация едкого. натра 50 г/л) концентрата, предварительно обработанного раствором минеральной кислоты (C:H 0 - 10 г/л), при парциальном данлейии кислорода в газовой фазе автоклава 2-3 атм содержание сульфидной серы в концентра.

З0 те снижается до 0,02-0,05Ъ.

Применение для предварительной обработки флюоритового концентрата растворов минеральных одноосновных . кислот в большей степени, чем применение низкомолекулярных органических кислот или бифторида аммония, интенсифицирует процесс растворения как кремнезема, так и сульфидной серы в едком натре при последующем

4Q автоклавном окислительном выцелачивании концентрата.

Пример 1, Флюоритовый концентрат состава, Ъ: CaF> 94,5;

СаСОЗ 1,2; $1022,1; Р 0,12; $0,20 обрабатывают раствором азотной и соляной кислот при их избыточной кон центрации 10; 12,5 и 15 г/л беэ подогрена в течение 1 ч при Т:Я(=1:l.

После отделения жидкой фазы концентрат с содержанием примесей, В

СаСОЗ 0,2; P 0,02; $102 0,20 подвергают автоклавному выщелачинанию в щелочной среде при 1750С, начальной концентрации едкого натра 50 г/л, T:Æ=Õ:1,2 в течение 2 ч при парцьаль

55. ном данлении кислорода в автоклаве

2,5 атм, Кроме того, концентрат, обработанный раствором кислоты 12,5 г/л, выщелачивают н. автоклаве при: парциальном давлении кислорода 2 и бО и 3 атм при прочих равных условиях.

Содержание основных компонентон и концентрате после его химической ,очистки составляет, % : CaF2 97,4;, СаСОЗ 0,2($10@ 0,71 P 0,01-0,02у

S О, Q2 "О,, 05 °

)05742б

Содержание основных компонентов после очистки составляет, Ъ ,CaF> 97,3; СаСО> 0,2; S10g 0,9;

Р 0,12; S 20,20 без использования

5 кислорода и CaF> 97,3; СаСО> 0,2;

S1Og 0 9; P Ogl2; SßOg17 с испольэо ванйем кислорода при еГo парциальном давлении 2 5 атм.

Результаты очистки концентрата

10 предлагаемым способом и способомпрототипом представлены в таб-. лице.

Без очистки

Предлагаемый

94,5 1,2

2 1 0 12 0 20 0,03

97,4

0,7

0,02 (HNOД = 10 г/л

0,2

Pg

2,5 атм

0,05

97р4 0,2 o ) (ныо ) 12,5 г/л

= 15 г/л

0 01

0,7

0,01 Ок03

0,О1

97,4 0,2

0,7

0,2.

0,2

0,7

97,4

9 7,4

0,01

0,7

0,07"

97,4

0 2

12,5 г/л

97,4 ,Ро =2,5 атм 2

97 4 (нсе) 0 2

0,2

= 15,0 г/л (HC8) 9:2,0 атм 97,4 (НС1,(3 О ам,12,5 г/л I 97,4

О

Р

Прототип

0,2

0 7 0,01

О, 02.

0,2

0,9

0,12

0,20

О 2

97,3

97 3 0,2

0 9 0,12 0 07

Проведение процесса при концентра- ции меньшей 10 г/л приводит к резкому увеличению содержания фосфора в концентрате. При концентрации кисло- он ты большей 15 г/л содержание фосфора уменьшается в незначительной степенй, в то время как потери флюорита уве лнчиваются вследствие его растворения в кислоте (концентрация ионов фтора увеличивается с повышением концентрации кислоты в растворе) .

При парциальном давлении кислоро1да в автоклаве ниже 2 атм заметно (сйижается степень,выцелачивания серы, а повышение давления кислорода вы" ше 3 атм практически не влияет на удаление серы.

Пример 2, (по прбтотипу) .

Флюоритовый концентрат того же начального состава, что и в примере 1, обрабатывают ЗОВ-ным раствором сме-. си низкомолекулярных алифатических кислот ряда С„-С4 при 20 С, После отделения жидкой фазы концентрат с содержанием примесей, Ъ г СаСОЗ 0,2;

Б102 2,1; P 0,12; 3РЪ,20 подвергают автоклавному выщелачиванию в щелочной среде в условиях, идентичных описанным в примере 1,как с использованием так и без использования кислорода. а) с использованием азотной кислоты:

P0 . = 2ФО атм

2 НЫО )=

0 = 3 ГО а™ = 12,5 г/л

6) с использованием соляной кислоты: (НСФ ) = 10,0 r/ë

Прототип с испольаованием кислорода при автоклавном выщелачивании (Р=2,5 атм) 0,7 0,02 0 03

Ор7 0,01 0,03

0,7 0,01 0,03

0,7 О,О1 0,05

1057426

Таким образом, предлагаемйй спо- серы с 0,20 до 0,02-0,05% и кремния с 0,9 соб позволяет снйэить содержаНИЕ фос-. до 0,7% и упростить процесс благодаря

Фора в продукте с 0,12 до 0,01 "Щ92%, использованию азотной и соляной кислот.

Составитель С.Долухан

Редактор A.Î àð Техред T.Фанта Корректор 0, Тигор

Заказ 9499/25. Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4