Документ описывает инновационный патент на способ разделения вольфрама и рения из вольфрам-ренийсодержащих растворов, получаемых при переработке техногенных отходов. Предложенный метод включает осаждение вольфрама в виде вольфрамата кальция при определённых условиях температуры и соотношения компонентов, что позволяет повысить степень разделения и уменьшить содержание примесей рения. Экспериментальные данные подтверждают эффективность данного метода по сравнению с существующими подходами.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28705
(51) C22B 34/36 (2006.01)
C01G 41/00 (2006.01)
C01G 47/00 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/0995.1
(22) 25.07.2013
(45) 15.07.2014, бюл. №7
(72) Агапова Людмила Яковлевна; Абишева Зинеш
Садыровна; Килибаева Салиха Казбагамбетовна;
Алтенова Аида Нусикеевна
(73) Акционерное общество "Центр наук о земле,
металлургии и обогащения"
(56) Левчук О.М. Электрохимическое окисление
отходов редких тугоплавких металлов под
действием переменного тока: автореф.дис.
...канд.техн.наук. -М.: 2011, с.16
(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА И
РЕНИЯ
(57) Изобретение относится к гидрометаллургии и
может быть использовано для выделения чистых
соединений вольфрама, в частности вольфрамата
кальция, из вольфрам-ренийсодержащих растворов,
получаемых при переработке техногенных отходов.
Вольфрамат кальция из вольфрам-
ренийсодержащего раствора осаждают, добавляя
оксид кальция в нагретый до 85-90°С раствор при
мольном соотношении в нем вольфрама и кальция,
равном 1:(1,3-1,5), и значении рН раствора 8-10.
Способ позволяет повысить степень разделения
вольфрама и рения из раствора, содержащего
вольфрамат- и перренат- ионы, и получить осадок
вольфрамата кальция с меньшим содержанием
примесей рения.
(19)KZ(13)A4(11)28705

2. 28705
2
Предлагаемое изобретение относится к
гидрометаллургии и может быть использовано для
выделения чистых соединений вольфрама из
вольфрам-ренийсодержащих растворов, получаемых
при переработке техногенных отходов.
Для разделения вольфрама и рения можно
применить способ осаждения одного из металлов в
виде малорастворимого соединения, в то время как
другой металл в основном остается в растворе.
Известен способ разделения вольфрама и рения,
в котором для выделения вольфрама из раствора,
содержащего вольфрамат- и перренат- ионы,
обеспечивают взаимодействие хлористоводородной
кислоты с указанным раствором при ≥85°С для
образования твердого вещества, содержащего все
количество вольфрама, и щелока, содержащего все
количество рения. Количество используемой
хлористоводородной кислоты должно быть
достаточным, чтобы после образования твердого
вещества щелок имел концентрацию 1,25 н.
Полученное твердое вещество отделяют от щелока.
(US №4599223, кл. С01G 41/00, 47/00, 08.07.1986 г.).
Недостатком способа является невозможность
достаточно глубокой отмывки образующегося
аморфного осадка вольфрамовой кислоты от ионов
рения и других примесей.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению
является способ разделения вольфрама и рения, в
котором для выделения вольфрама из вольфрам-
ренийсодержащего раствора его осаждают
добавлением в раствор оксида кальция с 10%-ным
избытком по отношению к стехиометрии и процесс
ведут при обычной температуре (Левчук О.М.
Электрохимическое окисление отходов редких
тугоплавких металлов под действием переменного
тока: автореф. дис.... канд.техн.наук. - Москва, 2011.
с.16). При этом вольфрам из раствора осаждается в
виде малорастворимого вольфрамата кальция, а
большая часть рения остается в растворе.
Недостатком способа является недостаточно
высокая степень разделения вольфрама и рения и
получение осадка вольфрамата кальция с
повышенным содержанием примесей рения.
Достигаемым техническим результатом
предлагаемого изобретения является повышение
степени разделения вольфрама и рения из вольфрам-
ренийсодержащего раствора и получение осадка
вольфрамата кальция с меньшим содержанием
примесей рения.
Это обеспечивается в способе разделения
вольфрама и рения из раствора, содержащего
вольфрамат- и перренат- ионы, путем осаждения
вольфрама в виде вольфрамата кальция
добавлением в раствор оксида кальция, при этом
вольфрамат кальция осаждают, добавляя в нагретый
до 85-90°С вольфрам-ренийсодержащий раствор
оксид кальция при мольном соотношении
вольфрама и кальция, равном 1:(1,3-1,5), и значении
рН раствора 8-10.
Сущность предлагаемого способа заключается в
следующем. В результате осаждения вольфрама из
исходного раствора в осадок малорастворимого
вольфрамата кальция рений в основном остается в
растворе в виде наиболее растворимой соли
перрениевой кислоты - перрената кальция.
Нагревание раствора до 85-90°С позволяет при
осаждении вольфрамата кальция получать
мелкокристаллический хорошо фильтруемый осадок
и препятствует возможному соосаждению рения из
раствора с этим осадком.
Добавка оксида кальция в раствор при мольном
соотношении вольфрама и кальция, равном 1:(1,3-
1,5), и значении рН раствора 8-10 необходима и
достаточна для обеспечения повышения степени
разделения вольфрама и рения из вольфрам-
ренийсодержащего раствора и получения осадка
вольфрамата кальция с меньшим содержанием
примесей рения.
Результаты анализов осадка рентгенофазовым,
спектральным, флуоресцентным и химическим
методами показали, что превышение заданного
мольного соотношения кальция к вольфраму (более
1,5:1) приводит к получению осадка,
представляющего вместо соединения CaWО4
твердый раствор состава Ca1+xWО4. Кроме
неэффективного расхода оксида кальция
последующая переработка такого вольфрамата
кальция на триоксид вольфрама создаст
дополнительные трудности по очистке его от
кальция.
Предлагаемый способ разделения вольфрама и
рения из раствора, содержащего вольфрамат- и
перренат- ионы, путем осаждения вольфрама в виде
малорастворимого вольфрамата кальция
добавлением в раствор оксида кальция при
заданном мольном соотношении вольфрама и
кальция, температуре и значении рН раствора
позволяет обеспечить повышение степени
разделения вольфрама и рения из вольфрам-
ренийсодержащего раствора и получить соединение
вольфрама с меньшим содержанием примесей
рения.
Примеры осуществления способа
По предлагаемому способу разделение
вольфрама и рения из вольфрам-ренийсодержащего
раствора проводят путем добавления в нагретый
раствор навески оксида кальция и осаждения
вольфрама в осадок в виде малорастворимого
вольфрамата кальция при заданном значении рН
раствора. Полученный осадок отделяют от раствора
фильтрацией и промывают водой. Фильтрат,
содержащий рений, направляют на последующую
переработку с целью извлечения из него соединений
рения.
Пример 1.
В качестве исходного вольфрам-
ренийсодержащего раствора использовали 100 мл
раствора, содержащего, г/л: вольфрама - 124,85,
рения - 1,0. Раствор нагревали до температуры 85°С
и добавляли в него навеску оксида кальция в
количестве 4,94 г (в пересчете на кальций 3,53 г).
При этом мольное соотношение вольфрама и
кальция составляло 1:1,3. Значение рН раствора
поддерживалось равным 8. Из раствора выпадал
мелкокристаллический осадок белого цвета,
который отфильтровывали, промывали водным

3. 28705
3
раствором, сушили и анализировали
рентгенофазовым, спектральным, флуоресцентным
и химическим методами. По данным анализов
осадок представлял собой вольфрамат кальция с
содержанием 0,066 мас. % рения.
Пример 2.
Исходный вольфрам-ренийсодержащий раствор
(100 мл), содержащий, г/л: вольфрама - 124,85,
рения - 1,0, нагревали до температуры 88°С и
добавляли в него навеску оксида кальция в
количестве 5,32 г (в пересчете на кальций 3,80 г).
При этом мольное соотношение вольфрама и
кальция составляло 1:1,4. Значение рН раствора
поддерживалось равным 9. Из раствора выпадал
мелкокристаллический осадок белого цвета,
который отфильтровывали, промывали водным
раствором, сушили и анализировали. По данным
анализов осадок представлял собой вольфрамат
кальция с содержанием 0,057 мас. % рения.
Пример 3.
Исходный вольфрам-ренийсодержащий раствор
(100 мл), содержащий, г/л: вольфрама - 124,85,
рения - 1,0, нагревали до температуры 90°С и
добавляли в него навеску оксида кальция в
количестве 5,70 г (в пересчете на кальций 4,07 г).
При этом мольное соотношение вольфрама и
кальция составляло 1:1,5. Значение рН раствора
поддерживалось равным 10. Из раствора выпадал
мелкокристаллический осадок белого цвета,
который отфильтровывали, промывали водным
раствором, сушили и анализировали. По данным
анализов осадок представлял собой вольфрамат
кальция с содержанием 0,061 мас. % рения.
Пример 4 (по прототипу).
В исходный вольфрам-ренийсодержащий
раствор (100 мл), содержащий, г/л: вольфрама -
124,85, рения - 1,0, при комнатной температуре (20-
25°С) добавляли навеску оксида кальция в
количестве 4,18 г (в пересчете на кальций 2,99 г).
При этом мольное соотношение вольфрама и
кальция составляло 1:1,1 или 10% избытка СаО по
сравнению со стехиометрией. Из раствора выпадал
мелкокристаллический осадок белого цвета,
который отфильтровывали, промывали водным
раствором, сушили и анализировали. По данным
анализов осадок представлял собой вольфрамат
кальция с содержанием 0,18 мас.% рения.
Из приведенных примеров видно, что по
сравнению с прототипом достигается более высокая
степень разделения вольфрама и рения из вольфрам-
ренийсодержащего раствора и полученный осадок
вольфрамата кальция содержит меньшее количество
примесей рения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ разделения вольфрама и рения из
раствора, содержащего вольфрамат- и перренат-
ионы, путем выделения в осадок вольфрама в виде
вольфрамата кальция добавлением в раствор оксида
кальция, отличающийся тем, что вольфрамат
кальция осаждают, добавляя в нагретый до 85-90°С
вольфрам-ренийсодержащий раствор оксид кальция
при мольном соотношении вольфрама и кальция,
равном 1:(1,3-1,5), и значении рН раствора 8-10.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч