способ переработки вольфрамсодержащих концентратов с получением вольфрамовой кислоты

Формула изобретения

Способ переработки вольфрамсодержащих концентратов с получением вольфрамовой кислоты, включающий получение раствора вольфрамата натрия при переработке вольфрамитовых или шеелитовых концентратов, очистку его от примесей, осаждение вольфрамовой кислоты путем взаимодействия раствора вольфрамата натрия с раствором неорганической кислоты и очистку ее от натрия путем промывки дистиллированной водой, отличающийся тем, что промывку дистиллированной водой ведут при 60 - 70°С однократно, после чего распульповывают вольфрамовую кислоту дистиллированной водой при комнатной температуре и сорбируют ионы натрия из пульпы на катионообменной смоле в ⁺ или NH₄⁺ форме при рН 1,1 - 1,2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности вольфрама. Наиболее эффективно способ может быть использован для получения чистых соединений вольфрама.

Известен способ осаждения вольфрамовой кислоты из растворов вольфрамата натрия, получаемых выщелачиванием вольфрамсодержащих концентратов, с помощью соляной кислоты [1]. Однако способ не позволяет получать конечный продукт, кондиционный по содержанию натрия.

Известен способ осаждения вольфрамата кальция, в котором большая часть ионов натрия отделяется [2]. Примесь ионов кальция остается в осадке в виде CaWO₄ при растворении вольфрамовой кислоты в аммиачной воде. Недостатком указанного способа является неполная очистка от ионов натрия и кальция.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ получения вольфрамовой кислоты из растворов вольфрамата натрия при переработке вольфрамитовых или шеелитовых концентратов, включающий очистку растворов вольфрамата натрия от примесей кремния, мышьяка, фосфора и молибдена, осаждение вольфрамовой кислоты путем взаимодействия раствора вольфрамата натрия с раствором неорганической кислоты и декантационную отмывку ее от натрия дистиллированной водой [3]. Промывку осуществляют многократно декантацией горячей водой (6-8 раз) на нутч-фильтрах. Продолжительность процесса в общей сложности составляет около 24 ч. В третью промывную воду добавляют 1% соляной кислоты и хлористого аммония для улучшения процессов отстаивания и фильтрации вольфрамовой кислоты.

Недостатками известного способа являются недостаточное обеспечение требуемой чистоты по содержанию натрия, значительная продолжительность и сложность процесса.

Техническим результатом является устранение указанных недостатков, а именно повышение степени очистки от натрия, повышение производительности процесса, получение хорошо фильтруемой вольфрамовой кислоты.

Этот технический результат достигается тем, что в способе переработки вольфрамсодержащих концентратов с получением вольфрамовой кислоты из растворов вольфрамата натрия, включающeм очистку его от примесей, осаждение вольфрамовой кислоты путем взаимодействия раствора вольфрамата натрия с раствором неорганической кислоты и очистку ее от натрия путем промывки горячей дистиллированной водой, согласно изобретению промывку ведут однократно, после чего вольфрамовую кислоту распульповывают дистиллированной водой при комнатной температуре и контактируют с катионообменной смолой в водородной или аммонийной форме для поглощения из пульпы ионов натрия.

Сущность способа заключается в том, что промывку вольфрамовой кислоты от ионов натрия ведут однократно дистиллированной горячей (60-70^oC) водой, после чего вольфрамовую кислоту распульповывают дистиллированной водой при комнатной температуре и сорбируют ионы натрия из пульпы на катионообменной смоле в ⁺- или H₄⁺-форме.

Данный способ позволяет получить вольфрамовую кислоту, удовлетворяющую по содержанию натрия требованиям твердосплавной промышленности, существенно упростить процесс очистки и значительно снизить его продолжительность.

Способ реализуется следующим образом.

Пример.

Раствор вольфрамата натрия получен выщелачиванием вольфрамитового концентрата, содержащего 48% W, раствором гидроксида натрия. Осаждение вольфрамовой кислоты из полученного раствора вольфрамата натрия, содержащего 110 г/л WO, проводили путем добавления концентрированной соляной кислоты, нагретой до 90^oC. Полученную вольфрамовую кислоту промывали горячей (70^oC) дистиллированной водой. Содержание натрия составило 0,24 мас.%.

После этого вольфрамовую кислоту распульповывали дистиллированной водой при комнатной температуре при соотношении Т:Ж = 1:10 (г:см³). В пульпу помещали катионит КУ-2-8н при соотношении Т:Ж=1:10 (см³:см³). Процесс сорбции осуществляли в противотоке, используя 6 ступеней. Пульпу вольфрамовой кислоты контактировали при pH 1,1-1,2 в течение 20 мин на каждой стадии со смолой при механическом перемешивании. Регенерацию смолы от натрия проводили 10%-ным раствором соляной кислоты. Параллельно очистку вольфрамовой кислоты проводили по способу-прототипу.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

Таким образом, реализация заявляемого способа позволяет обеспечить получение вольфрамовой кислоты требуемой чистоты по содержанию натрия, упростить процесс очистки, повысить его эффективность, в 12 раз снизить его продолжительность.

Список литературы

1. Меерсон Г. А., Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов.- М.: Гос. Научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1955, с. 67.

2. Зеликман A.H. Металлургия тугоплавкиx редких металлов.- М.: Металлургия, 1986, с. 61-62.

3. Зеликман A.H., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов.- М.: Металлургия, 1973, с. 51-52.