способ селективного извлечения молибдена и висмута

Формула изобретения

Способ селективного извлечения молибдена и висмута из различных видов сырья, включающий их выщелачивание хлоридными растворами, сорбцию висмута на анионите, десорбцию висмута, отличающийся тем, что перед сорбцией висмута проводят сорбцию молибдена и других тяжелых металлов на фосфорно-кислом катионите при рН 0,0 - 0,5, соотношении фаз V раствора : V катионита = 1 : 4 - 1 : 10 в течение 4 - 8 ч с последующей селективной десорбцией молибдена с получением очищенного раствора, содержащего молибден, и выделением из полученных растворов высокочистых соединений молибдена и висмута.

Описание изобретения к патенту

Заявляемый способ относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности молибдена и других. Наиболее эффективно заявляемый способ может быть использован для получения особо чистых соединений молибдена и висмута из различных видов сырья.

Известны способы гидрометаллургического извлечения редких металлов и висмута из медно-висмутовых концентратов и промпродуктов обогащения вольфрамовых и молибденовых руд, содержащих тяжелые металлы [1, 2]. Эти способы характеризуются недостаточно высоким извлечением молибдена и висмута в готовую продукцию, а также низким качеством получаемых соединений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ извлечения молибдена и висмута из медно-висмутовых концентратов, включающий выщелачивание висмута хлоридными растворами, сорбцию висмута с последующей очисткой от примесей, десорбцию висмута, осаждение основного нитрата висмута и прокаливание [3]. По этому способу для удаления примесей сопутствующих металлов, в том числе молибдена, после окончания сорбции висмута аниониты промывают сначала 0,2-0,5 н. раствором соляной кислоты, а затем водой.

Недостатками указанного способа являются низкая степень отделения от молибдена и примесей, недостаточное извлечение молибдена и висмута в готовую продукцию, низкое качество получаемой молибденовой и висмутовой продукции.

Техническим результатом является повышение селективности извлечения молибдена и висмута и их степени чистоты. Этот технический результат достигается тем, что в способе селективного извлечения молибдена и висмута проводят выщелачивание молибдена и висмута хлоридными растворами, сорбцию висмута на анионите, десорбцию висмута, согласно изобретению перед сорбцией висмута проводят сорбцию молибдена и других тяжелых металлов на фосфорнокислом катионите при pH 0,0-0,5, соотношении фаз V_{раствора}:V_{катионита} = 1:4-1:10 в течение 4-8 часов с последующей селективной десорбцией молибдена с получением очищенного раствора, содержащего молибден, и выделением из полученных растворов высокочистых соединений молибдена и висмута.

При pH более 0,5 не достигается необходимая степень очистки от примесей, а также снижается степень извлечения молибдена и висмута в готовый продукт. Нижняя граница pH 0,0 определяется экономией кислоты. При соотношении фаз V_{раствора}:V_{катионита} более 1:10 не достигается очистка раствора от примесей, а также снижается содержание молибдена и висмута в готовом продукте. Нижний предел соотношения фаз V_{раствора}:V_{катионита} менее 1:4 определяется экономией катионита. При продолжительности процесса сорбции молибдена и сопутствующих металлов менее 4 часов не достигается необходимая степень очистки от примесей и низко извлечение молибдена и висмута в готовый продукт. Верхняя граница продолжительности более 8 часов определена экономикой процесса.

Данный способ позволяет повысить степень разделения и извлечения молибдена и висмута в готовую продукцию и их чистоту.

Способ реализуется следующим образом.

Пример.

Пробу пыли от плавки ферромолибдена Челябинского электрометаллургического комбината, содержащую в %: Bi 3,9; Pb 12,4; Mo 15,5; Zn 23,3; Fe 7,2, выщелачивали 2М раствором соляной кислоты в присутствии окислителя (HNO₃) при соотношении Т:Ж = 1:3 в течение 2 часов. После выщелачивания содержание основных компонентов в фильтрате составляло, г/л: Bi 2,9; Mo 15,6; Pb 0,85; Zn 12,7; Fe 5,3; HCl 18,3 (pH 0,16). Полученные растворы подвергали извлечению молибдена и сопутствующих тяжелых металлов путем сорбции на фосфорнокислом катионите СФ-5 в колонке объемом 100 мл при pH 0,16, соотношении фаз V_{раствора}: V_{катионита} = 1:4 в течение 4 часов. Десорбцию молибдена с насыщенного катионита проводили 10%-ным раствором аммиака. Из полученного раствора, содержащего 70 г/л молибдена, известными методами получен чистый парамолибдат аммония, соответствующий требованиям действующих ТУ.

Очищенный от молибдена и примесей висмутовый раствор направляли на сорбцию висмута на анионите ВП-1п. Десорбцию висмута проводили 5 н. раствором азотной кислоты при скорости пропускания раствора 3 объема на объем ионита в час. Из товарной фракции элюата осаждали основной нитрат висмута, который прокаливали при температуре 650^oC для удаления оксидов азота. Качество полученной соли выше квалификации хч ТУ 6-09-4310-76. Параллельно проводили извлечение молибдена и висмута по способу-прототипу. Результаты представлены в таблице.

В результате проведенных экспериментов установлено, что сорбция молибдена и других тяжелых металлов на фосфорнокислом катионите обеспечивает снижение содержания примесей в оксиде висмута по молибдену на 60%; свинцу на 20% и железу на 10% и получение оксида висмута, содержащего 99,7% Bi₂O₃, после плавки которого получен особо чистый металлический висмут, содержащий более 99,99% висмута и пригодный для использования в синтезе высокотемпературных сверхпроводящих материалов (ВТСП-материалов). Дополнительным преимуществом заявляемого способа является попутное получение чистых соединений молибдена, что повышает экономические показатели процесса извлечения висмута.

Таким образом, реализация заявленного способа позволяет обеспечить высокую степень разделения и извлечения молибдена и висмута, повышение выхода молибдена и висмута в готовую продукцию, что дает возможность использовать полученные особо чистые соединения висмута в синтезе ВТСП-материалов, а также обеспечивает попутное получение чистых соединений молибдена.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чазова Л.А., Глазков Е.Н., Овинцева С.А. и др. Полупромышленные испытания гидрометаллургической схемы переработки медно-висмуговых концентратов - Цветные металлы, 1966, N 5, с. 32-34.

2. Пологвянный И.Р., Абланов А.Д., Батырбекова С.А., Сысоев Л.Н. Металлургия висмута. Издательство Наука, Алма-Ата, 1973, с. 153.

3. Киселева С. П., Шиврин Г.Н., Кротова В.И. Гидрометаллургическая переработка медно-висмутовых концентратов с получением солей висмута - Цветные металлы, 1981, N 6, с. 19-21.