Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

УДК546.882, 546.883 ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА КОЛУМБИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ЗАШИХИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ А.В. Смирнов, А.С. Сибилев, А.В. Нечаев, А.Ю. Спыну ООО «НПК “Русредмет”», Санкт-Петербург, Россия Аннотация Изучены условия выщелачивания ниобия и тантала из колумбитового концентрата Зашихинского месторождения раствором фтористоводородной и серной кислот. Показано определяющее влияние на степень извлечения обоих элементов концентрации кислот и температуры раствора, в меньшей степени влияние оказывают дисперсность концентрата и длительность контакта фаз. В условиях, обеспечивающих получение растворов с суммарным содержанием ниобия и тантала не менее 110-130 г/л, проведены крупнолабораторные испытания процесса с извлечением ниобия 97.6% и тантала - 93.7%. В условиях непрерывного экстракционного каскада проведены исследования по разделению ниобия итантала с использованием экстрагента - октанола-1 - с получением опытных образцов оксида ниобия и оксида тантала. Приведены данные о распределении природных радионуклидов между продуктами процесса выщелачивания. Ключевые слова: колумбитовый концентрат, оксид ниобия, оксид тантала, редкоземельные металлы, вскрытие, серная кислота, фтористоводородная кислота, экстракция, октанол-1. HYDROMETALLURGICAL PROCESSING OF THE ZASHIHINSKY DEPOSIT COLUMBITE CONCENTRATE A.V. Smirnov, A.S. Sibilev, A.V. Nechaev, A.Yu. Spynu LTD «RPC “Rusredmet”», Saint-Petersburg, Russia Abstract Leaching conditions of niobium and tantalum from the columbite concentrate of the Zashikhinsky deposit by solution of fluoric and sulfuric acids are studied. The principal effect on both elements leaching rate of acids concentration and temperature of solution is shown. In a less degree dispersion of the concentrate and duration of phases contact affect. In the conditions providing solutions with the total content of niobium and tantalum not less than 110-130 g/l, enlarged experiment of process with extraction of niobium of 97.6% and tantalum - 93.7% is carried out. In the conditions of the uninterrupted extraction multiple-stage researches of separation of niobium and tantalum with use of an extractant - 1-octanol - with receiving prototypes of niobium oxide and tantalum oxide, are conducted. The information on natural radionuclides distribution among leaching process products is given. Keywords: columbite concentrate, niobium oxide, tantalum oxide, rare-earth elements, leaching, sulfuric acid, fluoric acid, extraction, 1-octanol. После распада СССР Россия утратила целый ряд производств, в том числе значительную часть редкометаллической промышленности. Наша страна по-прежнему располагает большим сырьевым потенциалом в части ниобия и тантала [1], однако в настоящее время в эксплуатации находится единственное месторождение лопарита на Кольском полуострове. Лопаритовый концентрат (содержание мас. %: Nb2O5 - 7.3­ 8.7; Ta2O5 - 0.6-0.7) перерабатывается методом хлорирования на Соликамском магниевом заводе, при этом производственные возможности этой связки (Ловозерский горно-обогатительный комбинат - Соликамский магниевый завод) предприятий ограниченны. В настоящее время в РФ прилагаются усилия для восстановления редкометалльной отрасли с созданием всей технологической цепочки, включая выпуск широкого спектра продукции, в том числе в виде отдельных металлов и их соединений. Для этого Правительством РФ разработана Государственная программа «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности», предусматривающая создание к 2020 г. полного цикла производства индивидуальных соединений, металлов и их сплавов с выпуском около 20 тыс. т редкоземельной продукции согласно базовому сценарию. Поэтому вовлечение в переработку новых месторождений ниобий- и танталсодержащего сырья является актуальным решением проблемы обеспечения внутреннего рынка импортозамещающей продукцией двойного назначения. В том числе и в рамках упомянутой программы начаты работы и на Зашихинском месторождении тантал- ниобиевых (с цирконием, гафнием и РЗЭ иттриевой группы) руд. Одним из потенциальных источников редких металлов может служить Зашихинское месторождение в Иркутской области, располагающее крупными запасами тантал-ниобиевых (с цирконием, гафнием и РЗЭ иттриевой группы) руд и благоприятными условиями их отработки открытым способом [2]. Запасы категории С1 по Nb2O5 оцениваются в 24.6 тыс. т, по Ta2O5 - в 2.83 тыс. т, еще одним привлекательным фактором является уникальное для отечественного сырья содержание иттрия в колумбитовом концентрате месторождения - более 66%. В сумме редких земель концентрата также хорошо представлена среднетяжелая группа «критических» РЗЭ (Eu, Tb, Dy) - более 8%. Очевидно, что освоение Зашихинского месторождения и переработка его колумбитового концентрата не является 94