Способ извлечения бериллия из минералов гентгельвиновой группы в условиях переработки минерального сырья

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Способ извлечения бериллия из минералов гентгельвиновой группы в условиях переработки минерального сырья (руд, концентрата)
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения бериллия из группы гентгельвииов в условиях переработки минерального сырья (руд, концентрата) способами кучного, чанового выщелачивания. В основе изобретения положена задача разработки способа извлечения бериллия из даналита (Fe8(BeSi04)6S2), гентгельвина (Zn§(BeSi04)6S2), гельвина (Mgg(BeSi04)6S2), позволяющего расширить диапазон вовлекаемого в переработку минерального сырья и обеспечивающего экономичность и улучшение экологии производства за счет использования эффективного действующего реагента при низкотемпературном режиме гидрохимическим методом.
Технический результат - впервые предложен новый способ извлечения бериллия из минералов группы гентгельвииов (даналит, гельвин, гентгельвин). Аналогов в мировой практике не существует. Данный способ выгоден как в экономическом, так в экологическом отношении, поскольку к недостаткам пирометаллургического производства извлечения бериллия относятся выделение вредных токсических газов, высокие энергозатраты, необходимость огнеупорных материалов.
Разработанный новый способ извлечения бериллия из минералов группы гентгельвииов (гентгельвиновых концентратов) в условиях переработки минерального сырья (руд, концентрата) может быть рекомендован как основа инновационной технологии извлечения минералов бериллия из гентгельвиновых концентратов и руд.

Текст

Смотреть все

(51) 01 1/00 (2006.01) 022 35/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(8(4)62),позволяющего расширить диапазон вовлекаемого в переработку минерального сырья и обеспечивающего экономичность и улучшение экологии производства за счет использования эффективного действующего реагента при низкотемпературном режиме гидрохимическим методом. Технический результат - впервые предложен новый способ извлечения бериллия из минералов группы гентгельвинов(даналит,гельвин,гентгельвин). Аналогов в мировой практике не существует. Данный способ выгоден как в экономическом, так в экологическом отношении,поскольку к недостаткам пирометаллургического производства извлечения бериллия относятся выделение вредных токсических газов, высокие энергозатраты,необходимость огнеупорных материалов. Разработанный новый способ извлечения бериллия из минералов группы гентгельвинов(гентгельвиновых концентратов) в условиях переработки минерального сырья (руд, концентрата) может быть рекомендован как основа инновационной технологии извлечения минералов бериллия из гентгельвиновых концентратов и руд.(72) Оспанов Хабибулла Кусаинович Мутанов Галымкаир Мутанович Аринов Бейбит Жолдыбаевич Кожахметов Серик Касымович Байболдиева Айшагуль Батырбековна Оспанова Назира Хабибуллакызы Рыбакова Вера Анатольевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕРИЛЛИЯ ИЗ МИНЕРАЛОВ ГЕНТГЕЛЬВИНОВОЙ ГРУППЫ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения бериллия из группы гентгельвииов в условиях переработки минерального сырья (руд,концентрата) способами кучного,чанового выщелачивания. В основе изобретения положена задача разработки способа извлечения бериллия из даналита Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения бериллия из минералов гентгельвиновой группы в условиях переработки минерального сырья(руд, концентрата) способами кучного, чанового выщелачивания. Современные способы извлечения бериллия из минерального сырья, в частности, из руд и концентратов,осуществляются только пирометаллургическим методом при высокой температуре. Вскрытие бериллийсодержащего сырья может быть решено несколькими способами- методом хлорирования (с использованием газообразного хлора) с древесным углем при температуре 800 С- обжигом концентрата при температуре 14001500 С (метод США)- методом плавления - охлаждения в электропечи при 1600-1650 С. К недостаткам извлечения бериллия пирометаллургическим способом производства относятся выделение вредных токсических газов,высокие энергозатраты, необходимость огнеупорных материалов, что не выгодно как в экономическом, так и в экологическом отношении. В связи с этим в настоящее время весьма актуальной задачей является разработка новых технологий переработки бериллийсодержащего сырья гидрохимическим методом и поиск нового эффективного действующего реагента для вскрытия трудно растворимых минералов бериллия. Замена высокотемпературного способа извлечения бериллия из бериллийсодержащего сырья,представленного, в основном, в виде минералов группы гентгельвинов (даналита, гентгельвина, гельвина), затем хризоберилла (Ве(А 2)2), эвклаза (А 2 е 2(282),бертрандитовые (4(28)2), далее бавенит(4(29)25)2), фенакитовые (264) и последние берилловые концентраты на более дешевый гидрохимический метод с использованием эффективно действующих растворителей весьма актуальна. Поскольку за рубежом определенный интерес как перспективное сырье представляет именно группа гентгельвинов, они составляют основу гентгельвиновых концентратов. В основу изобретения положена задача разработки нового способа извлечения бериллия из даналита(8(4)62),позволяющего расширить диапазон вовлекаемого в переработку минерального сырья и обеспечивающего экономичность и улучшение экологии производства за счет использования эффективно действующего реагента гидрохимическим методом при низкотемпературном режиме, который не имеет аналогов в мировой практике. Основной задачей изобретения является разработка способа извлечения бериллия из минералов гентгельвиновой группы(руды,концентрата),обеспечивающего экономичность,экологичность производства за счет использования дешевого гидрохимического метода, более выгодного как в экономическом, так и в экологическом отношении. Технический результат достигается способом выщелачивания бериллия из минералов гентгельвиновой группы (даналита, гельвина и гентгельвина) путем погружения мономинеральных образцов руды или концентрата в выщелачивающий раствор, содержащий техническую соляную кислоту в количестве от 2 до 8 по массе (отношение НС 1 Н 2 составляет 13) на 200 мл раствора, и последующего кипячения образцов в растворе при температуре 80 С в течение 1 часа, т.е. за весьма малый промежуток времени происходит выщелачивание бериллия из данного продукта. Роль соляной кислоты сводится к тому, что она не только подавляет гидролиз, но и образует устойчивое соединение ВеС 2. Нами были проведены экспериментальные исследования по растворению в соляной кислоте мономинеральных образцов вышеуказанных бериллийсодержащих минералов (Чистота минералов гельвин - 99,1 гентгельвин - 99,0 хризоберилл - 98,4 бертрандит -98,5 фенакит - 98,3 берилл - 99,0). Проверка этих данных на мономинеральных образцах даналита, гельвина, гентгельвина в пределах концентрации соляной кислоты от 0,8 до 8 (по массе) показала, что при концентрации соляной кислоты 0,8 из гельвина извлекается не более 31 бериллия, из гентгельвина - 22, даналита - 25 (табл. 1). И только лишь увеличение концентрации до 5 и выше приводит к их полному растворению. Таблица 1. Извлечение бериллия (в ) из даналита,гельвина, гентгельвина в зависимости от концентрации соляной кислоты. Навеска минералов по 100 мг. Объем раствора 200 мл. Таблица 1 Минералы Гельвин Гентгельвин Даналит Концентрация соляной кислоты,1,2 2,4 5,0 Извлечение бериллия из минералов,42,6 60,2 100 39,4 54,6 100 40,0 60,0 100 Наши предварительные экспериментальные результаты по изучению поведения гельвина,гентгельвина, даналита в зависимости от концентрации соляной кислоты позволили получить информацию об основных факторах, влияющих на изучаемый процесс 2 концентрация соляной кислоты, продолжительность перемешивания, температура. С целью нахождения наиболее эффективных вариантов оптимальных условий полного растворения гельвина, гентгельвина и даналита использовано ортогональное планирование эксперимента 2-го порядка со звездным плечом 1,215. Соотношение компонентов, в том числе концентрации соляной кислоты, используемых при выщелачивании, подобрано экспериментально с использованием метода многофакторного ортогонального планирования эксперимента. Отклонение от него приводит к снижению степени извлечения бериллия из бериллийсодержащего сырья. Для подтверждения полученного технического результата предлагаемым способом приведем примеры осуществления эксперименты проводили в объеме выщелачивающего раствора 500 мл соответственно, при соотношении ТЖ 15. Степень извлечения определяли по существующей методике. Пример 1. 250 г мономинерала гельвина или гентгельвина заливали 500 мл технической соляной кислоты концентрации 8 (по массе). Компоненты нагревали до 80 С в течение 1 часа. Результаты эксперимента приведены в таблице 2. Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, но со значением концентрации технической соляной кислоты 6 (по массе). Результаты также приведены в таблице 2. Пример 3. Опыт проводят аналогично примерам 1-2,но со значением концентрации технической соляной кислоты 2,4 (по массе). Результаты также приведены в таблице 2. Пример 4. Опыт проводят аналогично примерам 1-3,но со значением концентрации технической соляной кислоты 1,2 (по массе). Результаты также приведены в таблице 2. На основе полученных экспериментальных данных(таблица 2) выбраны следующие наиболее эффективные оптимальные условия извлечения бериллия из гельвина и гентгельвина 500 мл 5-8-ного раствора соляной кислоты при нагревании в течение 60 минут. В этих условиях определялись степени извлечения бериллия из гельвина и гентгельвина, и они составляют 100. Таблица 2. Результаты многофакторного эксперимента с использованием ортогонального планирования эксперимента 2-го порядка 1,215. Эксперименты проводились раздельно для гельвина и гентгельвина по одной и той же матрице планирования. Навеска 500 мг. Таблица 2 Условия опыта соляная кислота различной концентрации при Минералы нагревании до 80 С в течении 1 часа.Извлечение бериллия в Из таблиц 1 и 2 следует, что предлагаемый способ позволяет проводить процесс в соляно-кислых средах (в пределах концентраций от 5 и выше) при нагревании в течении 1 часа при температуре 80 С. Извлечение бериллия составляет от 99 до 100. Предлагаемый способ выщелачивания бериллия из группы гентгельвина также был проверен методом добавок определенных количеств мономинеральных образцов гельвина или гентгельвина к руде с исходным содержанием 0,028. Методика выщелачивания к навеске руды массой 0,25 кг добавляли по 500 мг мономинералов гельвина или гентгельвина, по отдельности. Затем к полученным смесям приливали 500 мл соляной кислоты различной концентрации и кипятили на плите в течение 1 часа. Охлаждали. Отфильтровывали на фильтре. Содержание бериллия определяли спектрофотометрическим методом с бериллион . Результаты приведены в таблице 3. Поскольку даналит, гельвин, гентгельвин обладают почти одинаковой химической активностью, мы провели опыты только с гельвином. Проверка степени извлечения бериллия из даналита, гентгельвина также составляет 100 для найденных нами оптимальных условий для растворения гельвина. Таблица 3. Результаты проверки достоверности извлечения бериллия в руде с исходным содержанием 0,028 с добавлением мономинеральных образцов гельвина. Навеска - 0,250 кг руды. Объем раствора 500 мл. Соляная кислота - 8 (по массе) при нагревании при 80 С. Результаты берутся средними по четырем экспериментам. Таблица 3 Содержаниев перечете на навеску 500 мг гельвина, мг 24,335 Найдено суммарное значениеиз руды в присутствии гельвина мг Разработанный новый способ извлечения бериллия из минералов гентгельвиновой группы в условиях переработки минерального сырья (руд, концентрата) может быть рекомендован как основа инновационной технологии извлечения минералов бериллия из гентгельвиновых концентратов и руд. 3 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения бериллия из бериллийсодержащего сырья минералов гентгельвиновой группы путем контактирования руды с выщелачивающим раствором,содержащим техническую соляную кислоту, с последующим извлечением бериллия, отличающийся тем, что в качестве растворяющего раствора используют техническую соляную кислоту в количестве 1,2-8 (по массе) на литр выщелачивающего раствора при нагревании при 80 С в течение 1 часа.

МПК / Метки

МПК: C022B 35/00, C01F 1/00

Метки: группы, извлечения, минералов, бериллия, переработки, гентгельвиновой, минерального, условиях, способ, сырья

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-ip26589-sposob-izvlecheniya-berilliya-iz-mineralov-gentgelvinovojj-gruppy-v-usloviyah-pererabotki-mineralnogo-syrya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ извлечения бериллия из минералов гентгельвиновой группы в условиях переработки минерального сырья</a>

Похожие патенты