Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия:

Е. К. Копкова, ст. науч. сотр., эл. почта: kopkova@chemy.kolasc.net.ru
М. А. Муждабаева, науч. сотр.
П. Б. Громов, зам. директора по научной работе
В. Я. Кузнецов, науч. сотр.

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.

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.