Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

G. O. Samburov, E. S. Shchukina, Yu. G. Kiselev TITANIUM-CONTAINING CONCENTRATE FROM "SPHENITE" ORE Abstract The possibility of obtaining from the sphenite ore enriched in titanium concentrate by its chemical treatment in two stages was shown. The active reagent is a solution of sulfuric acid 80-100 g/l H 2 SO 4 . The titanium content in the concentrate is 32% by TiO 2 . Decrease in the content of impurities of apatite and nepheline in it corresponds to 80%. Such a concentrate can be considered as a conditioned one, which was confirmed by its subsequent processing according to the sulfuric acid variant, to obtain a titanium compound in the form of titanyl sulfate, which is a precursor in the synthesis of various functional titanium-containing materials. Keywords: sphen, «sphenite» lenses, chemical cleaning, decomposition of concentrate, crystallization of titanium compounds. Хибинские месторождения АНР - уникальное природное явление. Они являются крупнейшими не только в России, но и в мире. Разработку месторождений начали в 1929 году. В настоящее время горно-обогатительные работы ведут АО «Апатит» и АО «СЗФК». Усредненное содержание главных породообразующих минералов - апатита, нефелина, сфена (титанита), эгирина, титаномагнетита приведено в таблице 1. Таблица 1. Перечень основных минералов, входящих в состав АНР Наименование минерала Содержание минерала в руде, % Формула минерала Апатит 33.7 - 35.0 Са5(РО4)э F Нефелин 40.6 - 42.2 NasK(AISiO4)4 Эгирин 8.7 - 9.5 NaFe+3Si2O6 Сфен 2.4 - 2.9 CaTiSiOs Титаномагнетит 1.1 - 1.2 FeO Fe2O3TiO2 Полевые шпаты 5.0 - 5.9 NaKAISi3O8 Ильменит 0.1 - 0.2 FeTiOs При современном обогатительном переделе руды фактически извлекают только апатит и менее 10 % нефелина. Остальные минеральные составляющие в дезинтегрированном виде сбрасываются в хвостохранилища. Между тем некоторые из их являются дефицитным сырьем. В частности, при отсутствии в России доступного традиционного титанового сырья сфен может рассматриваться как возможная альтернативная замена. С учетом масштабов добычи руды (~70 млн. т/год) и среднего содержания не меняя отработанной схемы обогащения можно получить до 200 тыс.т/год сфена или (по TiO2 - 70 тыс./т.) [1]. Выход сфена в схеме комплексного обогащения типичных руд на ОПУ «Пигмент» не превышает 10%. Содержание сфена в рудной массе колеблется в широких пределах. Нередкими являются участки с аномально высоким содержанием минерала, так называемые «сфенитовые гнезда», в которых содержание сфена изменяется от 30 до более 80 %. Такие аномалии приводят к нарушению режимов флотационного обогащения апатита за счет близости поведения кальцийсодержащих минералов. Поэтому сфениты стараются направить в отвалы. Возможность их попутного извлечения ранее всерьёз не рассматривалась из-за отсутствия как схемы их обогащения, так и реальных потребителей сфена. 149