Название |
Низкотемпературное неводное разложение пирохлора органическим растворителем |
Реферат |
Показана возможность низкотемпературного извлечения ниобия и тантала из пирохлорового концентрата Белозиминского месторождения с использованием неводного растворителя на основе одноатомного алифатического спирта и фтороводородной кислоты (сольвопроцесс). Замена среды протекания химической реакции с водной на органическую позволила совместить в одной операции разложение концентрата и экстракцию редких металлов в органическую фазу, снизить температуру разложения до 20 оС и проводить процесс без внешнего подогрева, только за счет тепла экзотермической реакции. Установлено, что наиболее эффективно процесс протекает при значительном избытке HF (Т:Ж = 1:10), обеспечивающем как высокую степень разложения концентрата, так и благоприятные условия для последующей коллективной экстракции ниобия и тантала. При соотношении Т:Ж = 1:10 и продолжительности сольвопроцесса 2,5 ч за одну ступень в органическую фазу извлекалось более 96 % Nb2O5 и 93 % Ta2O5 с полным отделением радионуклидов уранового и ториевого ряда в нерастворимый фторидный кек. После сульфатизации фторидного кека с последующей водной обработкой при 20 оC достигалось эффективное отделение обоих радионуклидов. Из фтороводородных экстрактов получен конечный продукт, содержащий 95 % Nb2O5, 1,5 % Ta2O5 и 2·10–4–5·10–2 % (мас.) примесных элементов. Этот продукт может быть использован как прекурсор для получения фтористых солей ниобия и тантала с последующей переработкой последних на металлический порошок. Предложена принципиальная схема переработки пирохлора, которая может быть применена для других танталониобатов. |
Библиографический список |
1. Муленко В. Н., Петрова Н. В., Сутырин Ю. Е., Зубарев В. И. Создание новых технологических решений при переработке бедных и труднообогатимых руд // Цветные металлы. 1993. № 9. С. 56–59. 2. Петрова Н. В., Петров В. Б., Муждабаева М. А., Прокофьева Т. А. Разложение пирохлорового концентрата минеральными кислотами // Химия и технология минерального сырья Кольского полуострова : сб. науч. тр. — СПб. : Наука, 1992. С. 41–46. 3. А. с. 140208 СССР, МПК6 С 22 В 3/04. Способ переработки пирохлоровых концентратов / А. С. Черняк, Р. Д. Масленникова ; заявл. 13.02.61 ; опубл. 1961, Бюл. № 15. 4. Xiuli Yang, Xiaohui Wang, Chang-Wei, Shili-Zheng. Extraction kinetics of tantalum from pulp using Levis cell // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 131–132. P. 34–39. 5. Kuzmin V. I., Pashkov G. L., Lomaev V. G., Voskresenskaya E. N., Kuzmina V. N. Combined approaches for comprehensive processing of rare lath metal ores // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 129–130. P. 1–6. 6. Kabangu M. J., Crouse P. L. Separation of niobium and tantalum from Mozambican tantalite by ammonium bifluoride digestion and octanol solvent extraction // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 129–130. P. 151–155. 7. Das G. K., Pranolo Y., Zhu Z., Cheng C. Y. Leaching of ilmenite ores by acidic chloride solutions // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 133. P. 94–99. 8. Майоров В. Г., Кириченко Н. В., Елизарова И. Р., Сафонова Л. А., Николаев А. И. Экстракция фторидов тантала, ниобия и сурьмы // Химическая технология. 2012. Т. 13, № 6. С. 358–362. 9. Маслобоева С. М., Лебедев В. Н., Арутюнян Л. Г. Экстракционная переработка фторидно-сернокислых растворов разложения плюмбомикролитового концентрата // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2010. Т. 13, № 4/2. С. 902–906. 10. Майоров В. Г., Николаев А. И., Копков В. К., Елизарова И. Р. О щелочном вскрытии колумбита и танталита // Журнал прикладной химии. 2011. Т. 84, № 10. С. 1602–1605. 11. Майоров В. Г., Николаев А. И., Копков В. К., Елизарова И. Р. Технология переработки танталита (месторождение Конго) и колумбита (Зашихинское месторождение) // Химическая технология. 2015. Т. 16, № 1. С. 32–38. 12. Чекмарев А. М. Сольвометаллургия — перспективное направление металлургии редких и цветных металлов. — М. : Атомиздат, 2004. — 190 с. 13. Pat. 5603750 US, MPC С 22 В 11/00. Fluorocarbon fluids as gas carriers to aid in precious and base metal heap leaching operations / Sierakowski M. J., Waddell J. E. ; publ. 18.02.97. 14. Pat. 5139752 US, MPC С 01 G 5/00. Metod for extraction of gold and silver from ore with a solution containing a halogen, halogenated salt and organic solvent / Nakao Y., Kaeriyama K. ; publ. 18.08.1992. 15. Копкова Е. К., Муждабаева М. А., Громов П. Б. Неводное разложение лопаритового концентрата октанольными экстрактами фтороводородной кислоты // Химическая технология. 2012. Т. 13, № 2. С. 101–108. 16. Пат. 2434958 РФ, МПК С 22 В 34/24. Способ извлечения ниобия и тантала из титаносодержащего редкометалльного концентрата / Муждабаева М. А., Копкова Е. К., Громов П. Б. ; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра ран ; заявл. 21.06.2010 ; опубл. 27.11.2011, Бюл. № 33. 17. Kopkova E. K., Shchelokova E. A., Gromov P. B. Processing of titanomagnetite concentrate with a hydrochloric extract of n-octanol // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 156. P. 21–27. 18. Галкин Н. П., Судариков Б. Н., Верятин У. Д., Шишков Ю. Д., Майоров А. А. Технология урана. — М. : Атомиздат, 1964. — 397 с. 19. Мельник Н. А. Радиологические аспекты переработки минерального сырья Кольского региона // Цветные металлы. 2012. № 8. С. 84–89. |