[go: up one dir, main page]

RU2325326C2 - Method of processing of bertrandite-phenacite-fluorite concentrates - Google Patents

Method of processing of bertrandite-phenacite-fluorite concentrates Download PDF

Info

Publication number
RU2325326C2
RU2325326C2 RU2006139559/15A RU2006139559A RU2325326C2 RU 2325326 C2 RU2325326 C2 RU 2325326C2 RU 2006139559/15 A RU2006139559/15 A RU 2006139559/15A RU 2006139559 A RU2006139559 A RU 2006139559A RU 2325326 C2 RU2325326 C2 RU 2325326C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
beryllium
ammonia
sulfate
cake
Prior art date
Application number
RU2006139559/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006139559A (en
Inventor
Тать на Александровна Винокурова (KZ)
Татьяна Александровна Винокурова
Валерий Семенович Задорин (KZ)
Валерий Семенович Задорин
Валерий Иванович Самойлов (KZ)
Валерий Иванович Самойлов
Александр Николаевич Борсук (KZ)
Александр Николаевич Борсук
Галимкаир Мутанович Мутанов (KZ)
Галимкаир Мутанович Мутанов
Вера Анатольевна Рыбакова (KZ)
Вера Анатольевна Рыбакова
Багдаулет Кенжалиевич Кенжалиев (KZ)
Багдаулет Кенжалиевич Кенжалиев
Евгений Сергеевич Синельников (KZ)
Евгений Сергеевич Синельников
Original Assignee
Республиканское государственное казенное предприятие "Восточно-Казахстанский государственный технический Университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Республиканское государственное казенное предприятие "Восточно-Казахстанский государственный технический Университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан" filed Critical Республиканское государственное казенное предприятие "Восточно-Казахстанский государственный технический Университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан"
Publication of RU2006139559A publication Critical patent/RU2006139559A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2325326C2 publication Critical patent/RU2325326C2/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of processing of bertrandite-phenacite-fluorite concentrates comprises concentrate sulphatisation with sulfuric acid at temperature 250÷300°C, water leaching of sulfated concentrate, separation of derived slurry to beryllium sulfate solution and slightly soluble cake, cake rinsing with water from beryllium sulfate solution, separation of derived slurry to cleansing solution and slightly soluble cake. Beryllium hydroxide is precipitated from beryllium sulfate solution joined with cleansing solution and ammonia water, and then it is separated from waste mother solution of ammonia sulfate. The waste mother solution of ammonia sulfate is treated with lime milk on the basis of 11÷13 g calcium oxide for 1 g of beryllium in beryllium hydroxide, derived slurry is maintained during 50÷70 min at temperature 95÷100°C up to the gaseous ammonia exhalation from the solution and gypsum slurry formation. Further ammonia is absorbed and gypsum slurry is separated to gypsum and solution which is get back to closed cycle of leaching, cake rinsing and ammonia absorbing.
EFFECT: filling of environmentally harmful solution from the stage of beryllium hydroxide precipitation is excluded since this solution is get back to closed cycle of sulfated concentrate leaching.
1 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии бериллия, в частности к переработке бертрандит-фенакит-флюоритовых концентратов с получением гидроксида бериллия.The invention relates to the metallurgy of beryllium, in particular to the processing of bertrandite-phenakite-fluorite concentrates to produce beryllium hydroxide.

Основными промышленными минералами бериллия являются берилл (3ВеО·Al2О3·6SiO2), бертрандит (4ВеО·2SiO2·H2O) и фенакит (2ВеО·SiO2).The main industrial beryllium minerals are beryl (3BeO · Al 2 O 3 · 6SiO 2 ), bertrandite (4BeO · 2SiO 2 · H 2 O) and phenakite (2BeO · SiO 2 ).

Известен способ переработки низкосортного бериллового концентрата с содержанием бериллия ~2 мас.% (см. Спиридонов Е.А., Аверьянов В.В., Самсонова Н.А. Исследование возможности отгонки аммиака из сульфатных маточных растворов после выделения гидроокиси бериллия. Отчет о НИР (инв. №23370). М.: ВНИИХТ, 1980. - 31 с.), принятый за аналог и включающий операции шихтовки концентрата с карбонатами натрия и кальция, плавки шихты и водной грануляции плава (обеспечивающих в совокупности перевод бериллия в кислотовскрываемые фазы), измельчения гранулята в воде, сгущения водно-гранулятной пульпы и обработки пульпы сгущенного гранулята серной кислотой (сульфатизация гранулята с образованием водорастворимых сульфатов бериллия и натрия). Просульфатизированный гранулят подвергают водному выщелачиванию с извлечением сульфатов бериллия и натрия в раствор. После отделения малорастворимого на стадии выщелачивания гипс- и кремнеземсодержащего кека от сернокислого раствора сульфатов бериллия и натрия и водной промывки кека от сульфатного раствора кек сбрасывают в отвал. Из сульфатного раствора, объединенного с промывными растворами со стадии промывки кека, осаждают гидроксид бериллия, нейтрализуя объединенный раствор аммиачной водой. Процесс осаждения гидроксида сопровождается переходом сульфата натрия в маточный раствор и образованием в маточном растворе водорастворимого сульфата аммония. Маточный раствор со стадии осаждения гидроксида бериллия, содержащий водорастворимые сульфаты аммония и натрия, обрабатывают известковым молоком при кипячении. Содержащиеся в маточном растворе сульфат аммония и, частично, сульфат натрия взаимодействуют с падроксидом кальция с образованием газообразного аммиака и гидроксида натрия (каустификация сульфатов аммония и натрия гидрокоадом кальция). Обменная реакция взаимодействия сульфата аммония и гидроксида кальция с образованием гидроксида аммония и сульфата кальция протекает практически полностью вследствие непрерывного разложения гидроксида аммония на воду и газообразный аммиак, постоянно удаляемый из кипящего раствора. В то же время обменная реакция взаимодействия сульфата натрия и гидроксида кальция с образованием гидроксида натрия и сульфата кальция не протекает до конца вследствие заметной растворимости сульфата кальция в воде. Выделяющийся в процессе каустификации газообразный аммиак абсорбируют водой и вновь используют в виде аммиачной воды для осаждения гидроксида бериллия. Пульпу гипса подвергают переработке, предусматривающей отделение гипса от раствора сульфата и гидроксида натрия с последующей реализацией гипса, например, в цементные производства. Учитывая, что отделенный от гипса раствор гидроксида и сульфата натрия характеризуется высокой концентрацией указанных соединений натрия, этот раствор не может быть использован в полном объеме для выщелачивания просульфатизированного гранулята, промывки кека от сульфатного раствора и абсорбции аммиака, т.к. такой оборот раствора ведет к прогрессирующему концентрированию Na-содержащих примесей отвального раствора в растворе сульфата бериллия со стадии выщелачивания и, в конечном итоге, к кристаллизации последнего раствора. По этой причине основной объем раствора со стадии каустификации сбрасывают в отвал. Анализ способа-аналога показывает, что причина, не позволяющая осуществить замкнутый оборот раствора со стадии каустификации на операции выщелачивания просульфатизированного гранулята, промывки кека и абсорбции аммиака, кроется в применении Na-содержащей кальцинированной соды при плавке бериллового концентрата, которое ведет к загрязнению сульфатом натрия сульфатного раствора со стадии выщелачивания, далее к загрязнению сульфатом натрия маточного раствора со стадии осаждения гидроксида бериллия и, в итоге, к загрязнению гидроксидом и сульфатом натрия отвального раствора со стадии каустификации.A known method of processing low-grade beryllium concentrate with a beryllium content of ~ 2 wt.% (See Spiridonov E.A., Averyanov V.V., Samsonova N.A. Investigation of the possibility of distillation of ammonia from sulphate mother liquors after separation of beryllium hydroxide. Research report (inv. No. 23370). M .: VNIIKhT, 1980. - 31 p.), adopted for the analogue and including the operations of concentrate blending with sodium and calcium carbonates, melting of the charge and water granulation of the melt (which together provide the conversion of beryllium into acid-opening phases) grinding granulate in water, with thickening of water-granulate pulp and treatment of pulp of condensed granulate with sulfuric acid (sulfate granulation with the formation of water-soluble sulfates of beryllium and sodium). The sulfated granulate is water leached to recover beryllium and sodium sulfates in solution. After separation of the gypsum and silica-containing cake that is sparingly soluble at the leaching stage from the sulfate solution of beryllium and sodium sulfates and the aqueous washing of the cake from the sulfate solution, the cake is dumped. Beryllium hydroxide is precipitated from the sulfate solution combined with the washing solutions from the cake washing stage, neutralizing the combined solution with ammonia water. The precipitation of hydroxide is accompanied by the transition of sodium sulfate to the mother liquor and the formation of water-soluble ammonium sulfate in the mother liquor. The mother liquor from the precipitation stage of beryllium hydroxide containing water-soluble ammonium and sodium sulfates is treated with milk of lime while boiling. Ammonium sulfate and, in part, sodium sulfate contained in the mother liquor interact with calcium padroxide to form gaseous ammonia and sodium hydroxide (causticization of ammonium sulfates and sodium with calcium hydroxide). The exchange reaction between ammonium sulfate and calcium hydroxide with the formation of ammonium hydroxide and calcium sulfate proceeds almost completely due to the continuous decomposition of ammonium hydroxide into water and gaseous ammonia, which is constantly removed from the boiling solution. At the same time, the exchange reaction between sodium sulfate and calcium hydroxide to form sodium hydroxide and calcium sulfate does not proceed to the end due to the noticeable solubility of calcium sulfate in water. Gaseous ammonia released during the causticization process is absorbed by water and again used in the form of ammonia water to precipitate beryllium hydroxide. The gypsum pulp is subjected to processing, which involves the separation of gypsum from a solution of sulfate and sodium hydroxide, followed by the sale of gypsum, for example, in cement production. Considering that the solution of sodium hydroxide and sodium sulfate separated from gypsum is characterized by a high concentration of these sodium compounds, this solution cannot be fully used for leaching the sulfated granulate, washing the cake from the sulfate solution, and absorbing ammonia, because such a revolution of the solution leads to a progressive concentration of Na-containing impurities of the waste solution in the beryllium sulfate solution from the leaching stage and, ultimately, to crystallization of the latter solution. For this reason, the bulk of the solution from the causticization stage is dumped into the dump. An analysis of the analogue method shows that the reason that the solution cannot be closed from the causticization stage to the leaching of sulfated granulate, cake washing and ammonia absorption lies in the use of Na-containing soda ash during smelting of beryllium concentrate, which leads to contamination with sodium sulfate sulfate solution from the leaching stage, then to the sodium sulfate contamination of the mother liquor from the precipitation stage of beryllium hydroxide and, ultimately, to hydroxide contamination and sodium sulfate stockpile from the causticization step.

Недостатками способа-аналога являются большие объемы экологически вредного отвального раствора со стадии каустификации, невозможность осуществления полного оборота указанного раствора на стадию выщелачивания просульфатизированного концентрата, промывки кека и абсорбции аммиака, необходимость расходования больших количеств дорогостоящего известкового молока на каустификацию сульфатов аммония и натрия, а также высокие затраты на транспортировку и захоронение данного отвального раствора. Кроме того, способ-аналог характеризуется дорогостоящей подготовкой бериллового концентрата к сульфатизации и многостадийностью данной подготовки, включающей 5 технологических операций - шихтовку концентрата и дорогостоящих флюсов, энергоемкую плавку шихты, водную грануляцию плава, измельчение гранулята в воде, сгущение пульпы измельченного гранулята. Использование в способе-аналоге бериллового концентрата с низким содержанием бериллия требует высоких затрат на переработку указанного концентрата, ведет к образованию большого количества экологически вредных отходов в производстве гидроксида бериллия (отвальных кека и раствора), что также является недостатком указанного способа.The disadvantages of the analogue method are large volumes of environmentally harmful dump solution from the causticization stage, the impossibility of a complete turnover of the specified solution to the stage of leaching the sulfated concentrate, washing the cake and absorption of ammonia, the need to expend large quantities of expensive lime milk for caustification of ammonium and sodium sulfates, as well as high the cost of transportation and disposal of this dumping solution. In addition, the analogue method is characterized by the expensive preparation of beryl concentrate for sulfatization and the multistage nature of this preparation, which includes 5 technological operations - blending the concentrate and expensive fluxes, energy-intensive melting of the charge, water granulation of the melt, grinding granulate in water, thickening pulp of crushed granulate. The use of a beryllium concentrate with a low beryllium content in the analogue method requires high costs for processing the specified concentrate, leads to the formation of a large amount of environmentally harmful waste in the production of beryllium hydroxide (dump cake and mortar), which is also a disadvantage of this method.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ переработки высокосортного бертрандит-фенакит-флюоритового концентрата с содержанием бериллия ~4 мас.% (см. Сборник докладов Международной научно-практической конференции. Минерально-сырьевые ресурсы тантала, ниобия, бериллия, циркония и фтора: геология, экономика, технология. Усть-Каменогорск: АО УМ3, 2003. С.210-216), принятый за прототип и включающий сульфатизацию концентрата серной кислотой при температуре 250÷300°С с получением водорастворимого сульфата бериллия. Просульфатизированный концентрат подвергают водному выщелачиванию с извлечением сульфата бериллия в раствор. После отделения малорастворимого на стадии выщелачивания гипс- и кремнеземсодержащего кека от сернокислого раствора сульфата бериллия и водной промывки кека от сульфатного раствора кек сбрасывают в отвал. Из сульфатного раствора, объединенного с промывными растворами со стадии промывки кека, осаждают гидроксид бериллия, нейтрализуя объединенный раствор аммиачной водой. Осажденный гидроксид бериллия отделяют от сбросного маточного раствора. Процесс осаждения гидроксида сопровождается образованием в маточном растворе водорастворимого сульфата аммония. Маточный раствор со стадии освоения гидроксида бериллия, содержащий водорастворимый сульфат аммония, не может быть в полном объеме использован для выщелачивания просульфатизированного концентрата и промывки кека, т.к. такой оборот раствора ведет к прогрессирующему концентрированию сульфата аммония отвального раствора в растворе сульфата бериллия со стадии выщелачивания и, в конечном итоге, к кристаллизации последнего раствора. По этой причине основной объем маточного раствора сбрасывают в отвал.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a method for processing high-grade bertrandite-phenakite-fluorite concentrate with a beryllium content of ~ 4 wt.% (See Collection of reports of the International Scientific and Practical Conference. Mineral resources of tantalum, niobium, beryllium, zirconium and fluorine: geology, economics, technology. Ust-Kamenogorsk: JSC UM3, 2003. S.210-216), adopted as a prototype and including sulfatization of the concentrate with sulfuric acid at a temperature of 250 ÷ 300 ° C to obtain water astvorimogo beryllium sulfate. The sulfated concentrate is subjected to water leaching to recover beryllium sulfate in solution. After separation of the gypsum and silica-containing cake that is sparingly soluble at the leaching stage from the sulfate solution of beryllium sulfate and the aqueous washing of the cake from the sulfate solution, the cake is dumped. Beryllium hydroxide is precipitated from the sulfate solution combined with the washing solutions from the cake washing stage, neutralizing the combined solution with ammonia water. Precipitated beryllium hydroxide is separated from the waste mother liquor. The process of hydroxide precipitation is accompanied by the formation of a water-soluble ammonium sulfate in the mother liquor. The mother liquor from the stage of development of beryllium hydroxide containing water-soluble ammonium sulfate cannot be fully used for leaching the sulfated concentrate and washing the cake, because such a revolution of the solution leads to a progressive concentration of ammonium sulfate of the dump solution in the beryllium sulfate solution from the leaching stage and, ultimately, to crystallization of the latter solution. For this reason, the main volume of the mother liquor is dumped into the dump.

Способ-прототип имеет более высокую эффективность в сравнении со способом-аналогом, т.к. бертрандит-фенакит-флюоритовые концентраты вдвое богаче бериллием, чем берилловые, и могут быть вскрыты серной кислотой без предварительной дорогостоящей активирующей подготовки. Тем не менее, способ-прототип не лишен недостатков, т.к. он не предусматривает возможности регенерации аммиака, характеризуется значительными объемами экологически вредного отвального маточного раствора со стадии осаждения гидроксида бериллия, соответствующими затратами на транспортировку и захоронение данного отвального раствора и не обеспечивает возможность осуществления замкнутого оборота указанного раствора на стадии выщелачивания просульфатизированного концентрата и промывки кека.The prototype method has a higher efficiency in comparison with the analogue method, because Bertrandite-phenakite-fluorite concentrates are twice richer than beryllium than beryllium, and can be opened with sulfuric acid without preliminary expensive activating preparation. However, the prototype method is not without drawbacks, because it does not provide for the possibility of ammonia regeneration, it is characterized by significant volumes of environmentally harmful dump mother liquor from the deposition stage of beryllium hydroxide, the corresponding costs of transportation and disposal of this dump solution, and does not provide the possibility of making a closed circulation of this solution at the stage of leaching of sulfated concentrate and washing cake.

Задача заявляемого изобретения заключается в разработке способа переработки бертрандит-фенакит-флюоритовых концентратов, обеспечивающего исключение сброса в отвал экологически вредного раствора со стадии осаждения гидроксида бериллия и удешевление процесса переработки бертрандит-фенакит-флюоритового концентрата с получением гидроксида бериллия.The objective of the claimed invention is to develop a method for processing bertrandite-phenakite-fluorite concentrates, ensuring the elimination of dumping into the dump of an environmentally harmful solution from the precipitation stage of beryllium hydroxide and cheaper process of processing bertrandite-phenakite-fluorite concentrate to obtain beryllium hydroxide.

Сущность предлагаемого способа переработки бертрандит-фенакит-флюоритовых концентратов заключается в том, что в отличие от известного способа-прототипа, включающего сульфатизацию концентрата серной кислотой при температуре 250-300°С, водное выщелачивание просульфатизированного концентрата, разделение полученной пульпы на раствор сульфата бериллия и малорастворимый кек, водную промывку кека от раствора сульфата бериллия, осаждение гидроксида бериллия из раствора сульфата бериллия, объединенного с промывным раствором аммиачной водой, отделение гидроксида бериллия от сбросного маточного раствора сульфата аммония, согласно заявляемому изобретению сбросной маточный раствор сульфата аммония обрабатывают известковым молоком из расчета 11÷13 г оксида кальция на 1 г бериллия в гидроксиде бериллия, полученную пульпу выдерживают в течение 50÷70 мин при температуре 95÷100°С до выделения из раствора газообразного аммиака и образования пульпы гипса, абсорбируют аммиак, а пульпу гипса разделяют на гипс и раствор, который оборачивают в замкнутом цикле на стадии выщелачивания просульфатизированного концентрата, промывки кека и абсорбции аммиака.The essence of the proposed method for processing bertrandite-phenakite-fluorite concentrates is that, in contrast to the known prototype method, which includes sulfatization of a concentrate with sulfuric acid at a temperature of 250-300 ° C, water leaching of a sulfated concentrate, separation of the resulting pulp into a solution of beryllium sulfate and sparingly soluble cake, water washing cake from a solution of beryllium sulfate, precipitation of beryllium hydroxide from a solution of beryllium sulfate combined with a washing solution of ammonia water, the separation of beryllium hydroxide from the waste mother liquor of ammonium sulfate, according to the claimed invention, the waste mother liquor of ammonium sulfate is treated with milk of lime at the rate of 11 ÷ 13 g of calcium oxide per 1 g of beryllium in beryllium hydroxide, the resulting pulp is incubated for 50 ÷ 70 min at a temperature of 95 ÷ 100 ° С until ammonia gas is separated from the solution and gypsum pulp is formed, ammonia is absorbed, and gypsum pulp is separated into gypsum and the solution, which is wrapped in a closed loop at the stage of leaching fatizirovannogo concentrate, cake washing and ammonia absorption.

В заявляемом способе из сбросного маточного раствора сульфата аммония методом каустификации указанной соли получают оборотные водный раствор, аммиачную воду и гипс. Если на стадии каустификации расход оксида кальция, продолжительность и температура процесса ниже заявленных пределов, не обеспечивается полнота регенерации аммиака. В случае, когда на стадии каустификации расход оксида кальция, ее продолжительность и температура выше заявленных пределов, происходит неоправданный перерасход реагента, энергозатрат и снижается производительность процесса. Раствор со стадии каустификации практически не содержит аммоний-, сульфат- и натрийсодержащих примесей, что обеспечивает возможность осуществления полного оборота данного раствора на стадии выщелачивания просульфатизированного концентрата, промывки кека и абсорбции аммиака. Таким образом, в заявляемом способе в отличие от способа-прототипа исключено образование жидких отходов. Источниками потерь воды в схеме замкнутого водооборота по заявляемому способу являются отвальный кек, гидроксид бериллия и гипс, а поставщиком воды в данную схему - просульфатизированный концентрат, состоящий из сульфатов металлов, кремнезема и воды. Незначительные количества натрия, присутствующие в исходном концентрате и извлекаемые в водорастворимый сульфат натрия в ходе сульфатизации концентрата, не накапливаются в оборачиваемом растворе, т.к. непрерывно выводятся из технологического процесса с влагой отвального кека, гидроксида бериллия и гипса.In the inventive method, from the waste mother liquor of ammonium sulfate by the method of causticization of the indicated salt, a circulating aqueous solution, ammonia water and gypsum are obtained. If at the causticization stage the consumption of calcium oxide, the duration and temperature of the process are lower than the declared limits, the completeness of ammonia regeneration is not ensured. In the case when at the causticization stage, the consumption of calcium oxide, its duration and temperature is higher than the declared limits, an unreasonable re-use of the reagent occurs, energy consumption and the productivity of the process decreases. The solution from the causticization stage practically does not contain ammonium, sulfate and sodium-containing impurities, which makes it possible to carry out a complete turnover of this solution at the stage of leaching the sulfated concentrate, washing the cake and absorbing ammonia. Thus, in the inventive method, in contrast to the prototype method, the formation of liquid waste is excluded. Sources of water loss in the closed water circuit according to the claimed method are dump cake, beryllium hydroxide and gypsum, and the water supplier to this scheme is a sulfated concentrate consisting of metal sulfates, silica and water. Insignificant amounts of sodium present in the initial concentrate and recovered in water-soluble sodium sulfate during sulfatization of the concentrate do not accumulate in the solution to be wrapped, because continuously removed from the process with the moisture of the dump cake, beryllium hydroxide and gypsum.

Пример осуществления способаAn example of the method

В качестве исходного используют бертрандит-фенакит-флюоритовый концентрат, в котором содержание бериллия и натрия составляет (в мас.%) соответственно 3,9 и 1,7. Принципиальная технологическая схема, в соответствии с которой выполняют переработку концентрата по заявляемому способу (в несколько циклов), показана на чертеже. Там же приведены результаты, достигнутые в ходе реализации заявляемого способа. Для осуществления заявляемого способа в примере (цикле) 1 навеску бертрандит-фенакит-флюоритового концентрата массой 1 г по бериллию обрабатывают 93%-ной серной кислотой из расчета 1,6 г кислоты на 1 г концентрата. Полученную реакционную массу сульфатизируют, выдерживая ее не менее 1,5 ч при температуре 250-300°С. Просульфатизированный концентрат выщелачивают водой при Т:Ж = 1:5 (по исходному концентрату), температуре 90÷100°С в течение 20 мин. Сернокислую пульпу с операции выщелачивания фильтруют с получением сульфатного раствора и кека. Полученный после фильтрования кек подвергают двукратной водной фильтр-репульпационной промывке раствором сульфата аммония (конц. 50 г/л), подкисленным серной кислотой до рН ~3,5, при Т:Ж = 1:7 (по исходному концентрату) и температуре 90-100°С в течение 15 мин. Из сульфатного раствора, объединенного с промывными растворами, 8-10%-ной аммиачной водой осаждают Ве(ОН)2 при рН 7,0÷7,5, который отфильтровывают от маточного раствора сульфата аммония, промывают водой и определяют полноту осаждения бериллия в Ве(ОН)2. Маточный раствор обрабатывают известковым молоком с Т:Ж = 1:1 из расчета 11÷13 г оксида кальция на 1 г бериллия в осажденном гидроксиде бериллия (для приготовления известкового молока используют оксид кальция крупностью -100 мкм). Полученную пульпу кипятят при температуре 95÷100°С в течение 50÷70 мин (каустификация сульфатов аммония) и затем фильтруют (выделяющийся при кипячении газообразный аммиак абсорбируют водой с получением 8÷10%-ной аммиачной воды). В примере (цикле) 2 выполняют переработку следующей навески концентрата в приведенном выше режиме с использованием полученных в примере (цикле) 1 на стадии каустификации оборотных аммиачной воды и раствора для осаждения гидроксида бериллия, выщелачивания просульфатизированного продукта, промывки кека и абсорбции аммиака (недостаток оборотного раствора - 50 мл восполняют промывной водой со стадии водной промывки гидроксида бериллия). Оборотные раствор и 8÷10%-ную аммиачную воду, полученные в примере (цикле) 2 на стадии каустификации, аналогично используют в примере (цикле) 3 и т.д.Bertrandite-phenakite-fluorite concentrate, in which the content of beryllium and sodium is (in wt.%) 3.9 and 1.7, respectively, is used as the starting material. Schematic diagram of the process, in accordance with which the concentrate is processed according to the claimed method (in several cycles), is shown in the drawing. It also shows the results achieved during the implementation of the proposed method. To implement the proposed method in example (cycle) 1, a sample of bertrandite-phenakite-fluorite concentrate weighing 1 g of beryllium is treated with 93% sulfuric acid at the rate of 1.6 g of acid per 1 g of concentrate. The resulting reaction mass is sulfated, keeping it for at least 1.5 hours at a temperature of 250-300 ° C. The sulfated concentrate is leached with water at T: W = 1: 5 (from the initial concentrate), at a temperature of 90 ÷ 100 ° C for 20 minutes. Sulfuric acid pulp from the leaching operation is filtered to obtain a sulfate solution and cake. The cake obtained after filtration is subjected to a double water filter-repulpative washing with a solution of ammonium sulfate (conc. 50 g / l), acidified with sulfuric acid to a pH of ~ 3.5, at T: W = 1: 7 (in the initial concentrate) and a temperature of 90- 100 ° C for 15 minutes From a sulfate solution combined with washing solutions, Be (OH) 2 is precipitated with 8-10% ammonia water at pH 7.0–7.5, which is filtered off from the mother liquor of ammonium sulfate, washed with water, and the completeness of the deposition of beryllium in Be (OH) 2 . The mother liquor is treated with milk of lime with T: W = 1: 1 at the rate of 11 ÷ 13 g of calcium oxide per 1 g of beryllium in precipitated beryllium hydroxide (calcium oxide with a particle size of -100 μm is used to prepare milk of lime). The resulting pulp is boiled at a temperature of 95 ÷ 100 ° C for 50 ÷ 70 min (caustification of ammonium sulfates) and then filtered (the gaseous ammonia released by boiling is absorbed by water to obtain 8-10% ammonia water). In the example (cycle) 2, the next weighed portion of the concentrate is processed in the above mode using the obtained in the example (cycle) 1 at the stage of causticization of circulating ammonia water and a solution for precipitation of beryllium hydroxide, leaching of the sulfated product, washing of cake and absorption of ammonia (lack of circulating solution - 50 ml is filled with washing water from the stage of water washing of beryllium hydroxide). The circulating solution and 8 ÷ 10% ammonia water obtained in example (cycle) 2 at the causticization stage are similarly used in example (cycle) 3, etc.

Анализ результатов, полученных при переработке бертрандит-фенакит-флюоритового концентрата по заявляемому способу (см. чертеж), показывает, что в условиях замкнутого оборота раствора со стадии каустификации в технологический процесс данный раствор стабильно характеризуется суммарным содержанием сульфата аммония и аммиака 4÷6 г/л, содержанием натрия 1,1÷5,0 г/л, а извлечение бериллия из концентрата в Ве(ОН)2 при этом сохраняется на уровне 95÷97 мас.%. Полнота каустификации отвального сульфата аммония с извлечением аммиака в аммиачную воду в заявляемом способе составляет 88÷92 мас.% (см. чертеж).Analysis of the results obtained during the processing of bertrandite-phenakite-fluorite concentrate according to the claimed method (see drawing) shows that in a closed solution from the causticization stage to the technological process, this solution is stably characterized by a total content of ammonium sulfate and ammonia of 4 ÷ 6 g / l, the sodium content of 1.1 ÷ 5.0 g / l, and the extraction of beryllium from the concentrate in Be (OH) 2 while maintaining the level of 95 ÷ 97 wt.%. The completeness of the causticization of dump ammonium sulfate with the extraction of ammonia in ammonia water in the present method is 88 ÷ 92 wt.% (See drawing).

Как следует из данных, приведенных на чертеже, маточный раствор со стадии осаждения гидроксида бериллия, полученный по способу-прототипу, характеризуется высоким содержанием сульфата аммония (40 г/л) и содержанием натрия 1,2 г/л, а извлечение бериллия из концентрата в гидроксид бериллия по способу-прототипу составляет 96 мас.%. Замкнутый оборот такого раствора на стадии выщелачивания просульфатизированного концентрата и отмывки кека ведет к прогрессирующему росту содержания сульфатов аммония и натрия соответственно до 780÷820 г/л и до 20÷25 г/л (в 20-м цикле) и одновременному снижению полноты извлечения бериллия из концентрата в гидроксид бериллия до 92 мас.% (в 20-м цикле) вследствие ухудшения качества отмывки кека при использовании насыщенных солями промывных растворов (использование маточного раствора со стадии осаждения гидроксида бериллия, полученного в 20-м цикле, для реализации последующих циклов ведет к кристаллизации технологических растворов и пульп и не позволяет организовать дальнейшую переработку концентрата до гидроксида бериллия).As follows from the data shown in the drawing, the mother liquor from the deposition stage of beryllium hydroxide obtained by the prototype method is characterized by a high content of ammonium sulfate (40 g / l) and a sodium content of 1.2 g / l, and the extraction of beryllium from the concentrate in beryllium hydroxide according to the prototype method is 96 wt.%. The closed circulation of such a solution at the stage of leaching the sulfated concentrate and washing the cake leads to a progressive increase in the content of ammonium and sodium sulfates, respectively, to 780 ÷ 820 g / l and to 20 ÷ 25 g / l (in the 20th cycle) and at the same time decrease the completeness of beryllium extraction from the concentrate to beryllium hydroxide to 92 wt.% (in the 20th cycle) due to deterioration in the quality of cake washing when using salt-saturated washing solutions (using the mother liquor from the deposition stage of beryllium hydroxide obtained in the 20th cycle , for the implementation of subsequent cycles leads to the crystallization of technological solutions and pulps and does not allow to organize further processing of the concentrate to beryllium hydroxide).

Таким образом, заявляемый способ позволяет регенерировать аммиак из маточного раствора со стадии осаждения гидроксида бериллия и в дальнейшем реализовать полный оборот очищенного от сульфата аммония раствора в технологическую схему. На этой основе становится возможным исключить затраты на транспортировку и захоронение экологически вредных бериллийсодержащих жидких отходов, значительно снизить затраты на приобретение аммиака при получении гидроксида бериллия и существенно повысить экологическую безопасность производства.Thus, the inventive method allows you to regenerate ammonia from the mother liquor from the deposition stage of beryllium hydroxide and to further realize the full revolution of the solution purified from ammonium sulfate in the technological scheme. On this basis, it becomes possible to exclude the costs of transportation and disposal of environmentally harmful beryllium-containing liquid waste, significantly reduce the cost of acquiring ammonia in the production of beryllium hydroxide and significantly increase the environmental safety of production.

Claims (1)

Способ переработки бертрандит-фенакит-флюоритовых концентратов, включающий сульфатизацию концентрата серной кислотой при температуре 250÷300°С, водное выщелачивание просульфатизированного концентрата, разделение полученной пульпы на раствор сульфата бериллия и малорастворимый кек, водную промывку кека от раствора сульфата бериллия, разделение полученной пульпы на промывной раствор и малорастворимый кек, осаждение гидроксида бериллия из раствора сульфата бериллия, объединенного с промывным раствором, аммиачной водой, отделение гидроксида бериллия от сбросного маточного раствора сульфата аммония, отличающийся тем, что сбросный маточный раствор сульфата аммония обрабатывают известковым молоком из расчета 11÷13 г оксида кальция на 1 г бериллия в гидроксиде бериллия, полученную пульпу выдерживают в течение 50÷70 мин при температуре 95÷100°С до выделения из раствора газообразного аммиака и образования пульпы гипса, абсорбируют аммиак, а пульпу гипса разделяют на гипс и раствор, который оборачивают в замкнутом цикле на стадии выщелачивания просульфатизированного концентрата, промывки кека и абсорбции аммиака.A method of processing bertrandite-phenakite-fluorite concentrates, including sulfatization of a concentrate with sulfuric acid at a temperature of 250 ÷ 300 ° C, water leaching of a sulfated concentrate, separation of the resulting pulp into a solution of beryllium sulfate and sparingly soluble cake, water washing of a cake from a solution of beryllium sulfate into separation of the resulting wash solution and sparingly soluble cake, precipitation of beryllium hydroxide from a solution of beryllium sulfate combined with a wash solution, ammonia water, separation of hyd beryllium oxide from the waste mother liquor of ammonium sulfate, characterized in that the waste mother liquor of ammonium sulfate is treated with milk of lime at the rate of 11 ÷ 13 g of calcium oxide per 1 g of beryllium in beryllium hydroxide, the resulting pulp is kept for 50 ÷ 70 min at a temperature of 95 ÷ 100 ° С until ammonia gas is separated from the solution and gypsum pulp is formed, ammonia is absorbed, and gypsum pulp is separated into gypsum and the solution, which is wrapped in a closed cycle at the stage of leaching of the sulfated concentrate a, washing the cake and absorbing ammonia.
RU2006139559/15A 2006-06-02 2006-11-07 Method of processing of bertrandite-phenacite-fluorite concentrates RU2325326C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ2006/0645.1 2006-06-02
KZ20060645 2006-06-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006139559A RU2006139559A (en) 2007-02-20
RU2325326C2 true RU2325326C2 (en) 2008-05-27

Family

ID=37863285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006139559/15A RU2325326C2 (en) 2006-06-02 2006-11-07 Method of processing of bertrandite-phenacite-fluorite concentrates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2325326C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2353582C2 (en) * 2008-02-05 2009-04-27 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" Method of obtaining berillium hydroxide

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB435092A (en) * 1934-04-03 1935-09-13 Degussa A process for decomposing beryllium minerals
SU51108A1 (en) * 1936-07-17 1936-11-30 Н.Ф. Кащеев Method for processing beryllium ore
GB1080253A (en) * 1963-12-26 1967-08-23 Ngk Insulators Ltd Method of production of active beryllium oxide powders
GB1252081A (en) * 1968-03-06 1971-11-03
US3685961A (en) * 1970-12-21 1972-08-22 Anaconda Co Extraction of beryllium from ores
US4729881A (en) * 1986-12-16 1988-03-08 Fmc Corporation Hydrometallurgical process for the production of beryllium
RU2107742C1 (en) * 1996-11-18 1998-03-27 Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им.Н.М.Федоровского Method of beryllium recovery from beryllium-containing concentrates
RU2264986C1 (en) * 2004-06-08 2005-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method of production of beryllium hydroxide

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB435092A (en) * 1934-04-03 1935-09-13 Degussa A process for decomposing beryllium minerals
SU51108A1 (en) * 1936-07-17 1936-11-30 Н.Ф. Кащеев Method for processing beryllium ore
GB1080253A (en) * 1963-12-26 1967-08-23 Ngk Insulators Ltd Method of production of active beryllium oxide powders
GB1252081A (en) * 1968-03-06 1971-11-03
US3685961A (en) * 1970-12-21 1972-08-22 Anaconda Co Extraction of beryllium from ores
US4729881A (en) * 1986-12-16 1988-03-08 Fmc Corporation Hydrometallurgical process for the production of beryllium
RU2107742C1 (en) * 1996-11-18 1998-03-27 Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им.Н.М.Федоровского Method of beryllium recovery from beryllium-containing concentrates
RU2264986C1 (en) * 2004-06-08 2005-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method of production of beryllium hydroxide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХАДЕЕВ В.Г. и др. Анализ состояния сырьевых запасов бериллия ОАО "УМЗ". Особенности технологии и экономические показатели производства при переработке различных видов сырья. Сборник докладов Международной научно-практической конференции "Минерально-сырьевые ресурсы тантала, ниобия, бериллия, циркония и фтора: геология, экономика, технология", Усть-Каменогорск, 2003, с.210-216. САМОЙЛОВ В.И., БОРСУК А.Н. Методы совместной переработки фенакита, бертрандита и берилла в гидрометаллургии бериллия. - Усть-Каменогорск: Медиа-Альянс: 2006, с.12-29. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006139559A (en) 2007-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106830012B (en) Method for producing high-quality sodium fluoride by using fluorine-containing wastewater as raw material
CN102515220B (en) Method for extracting alumina and gallium oxide from pulverized fuel ash to prepare aluminum oxide nanometer and polymeric ferric silicate sulfate
RU2727382C1 (en) Method of producing magnesium sulphate from magnesium-containing raw material
CN103952565A (en) Method used for preparing ammonium metavanadate from vanadium slag via ammonium salt leaching
CN105565376A (en) Recovery process of SCR waste catalyst
CN107344725B (en) Sulfuric acid straight dipping process extracts the preparation process of elemental lithium in lithium ore
CN110157911A (en) A process for comprehensively recycling electrolytic manganese slag and manganese tailings
CN108396158A (en) A kind of processing method of the complex salt crystal object of electrolytic manganese process
US12421571B2 (en) Method of extracting lithium from spodumene and meanwhile recovering low iron and low sulfur silicon aluminum micro-powder, high purity gypsum, tantalum niobium concentrate and lithium rich iron material
CN103031443A (en) Method of dealkalizing red mud and recovering aluminum and iron
CN113120938A (en) Method for preparing calcium fluoride by using fluorine-containing wastewater
CN107673374A (en) Steel mill sinters flue dust and desulfurization waste liquor method of comprehensive utilization
CN110438347A (en) Sodium cleans extraction vanadium method
CN103408046B (en) Method for separating sodium and magnesium from laterite-nickel ore smelting primary wastewater
CN106636615B (en) The mica treatment process of lithium carbonate is prepared using lepidolite
CN105293576B (en) A method for preparing high-grade artificial rutile from rock ore type ilmenite
RU2353582C2 (en) Method of obtaining berillium hydroxide
RU2325326C2 (en) Method of processing of bertrandite-phenacite-fluorite concentrates
CN104591247A (en) Method for fluorine recovery from bastnaesite by alkali pulp countercurrent washing
CN109777972A (en) A method for extracting scandium from coal gangue by activated leaching with concentrated sulfuric acid
WO2018190751A1 (en) Method for treating liquid waste from a nuclear power plant with boron control
CN112876111A (en) Alpha-type high-strength gypsum
CN105925821B (en) A kind of method that high acid concentration impurity containing vanadium solution purifies, recycles vanadium
US3547579A (en) Removal of sulfates from brines
CN106380233A (en) Process for preparing potassic-magnesian fertilizer by using polyhalite

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091108