Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

высокой активности иона ж елеза (II) в жидкой ф а зе сернокислотной суспензии образуются его комплексы с титаном (IV), что повышает устойчивость системы к формированию титановой фазы и позволяет проводить процесс в «жидкофазном режиме» с переводом в сернокислотный раствор более 90 % титана. Использование результатов позволяет повысить технологичность известного способа переработки перовскитового концентрата. Ключевые слова: перовскитовый концентрат, кислотное разложение, серная кислота, оксид железа (II), порошок металлического железа, титан, кальций, редкоземельные элементы, редкие металлы. SULFURIC ACID DECOMPOSITION OF PEROVSKITE IN THE PRESENCE OF ADDITIVES INCREASING THE STABILITY OF TITANIUM (IV) IN THE LIQUID PHASE A. G. A rtemenkov, Y. G. Bychenya, L. G. Gerasimova, A. I. N ikolaev I. V. Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Federal Research Centre “Kola Science Centre o f the Russian Academy o f Sciences”, Apatity, Russia A b stra c t It has been shown that in order to initiate the decomposition of perovskite concentrate is expedient preliminary grind it to a particle size of 30 -40 micron and conduct the process with sulfuric acid by concentration of not less than 80 % with the addition of metallic iron. It was found that the addition of 6­ 8 % of iron contributes to the more intensive destruction of mineral grains. Due to the high activity of the iron (II) ion in the liquid phase of the sulfuric acid suspension, its complexes with titanium (IV) are formed, which increases the stability of the system to the formation of the titanium phase and allows to carry out the process in a "liquid phase" regime with conversion of more than 90 % of titanium to the sulfuric acid solution. The use of the results makes it possible to improve the processability of the known method for processing perovskite concentrate. Keywords: perovskite concentrate, acid decomposition, sulfuric acid, iron oxide (II), powder o f metal iron, titanium, calcium, rare earth elements, rare metals. Работы, связанные с кислотными способами переработки титано-редкометалльного сырья, в частности перовскита, лопарита, титанита, проводятся в Институте химии уже в течение длительного времени [1-4]. Основная задача, которую решают исследователи - это достижение максимальной степени перевода компонентов из минерала в состояние удобное для их последующего разделения. Способы, основанные на сернокислотном разложении концентатов, в частности, перовскитового концентрата на наш взгляд заслуживают внимание в большей степени [5]. Так при реализации одного из них [6] происходит перевод в сернокислотную жидкую фазу титана, редких и редкоземельных металлов. При последующей переработке такой сложной по составу жидкой фазы получают диоксида титана, концентраты редких металлов (РМК) и редкоземельных элементов (РЗК). Несмотря на достаточно простую схему технологического передела, достичь высокой степени разложения концентрата авторам не удалось из-за низкой устойчивости жидкофазной системы, образующейся в процессе разложения перовскита. Цель настоящих исследований заключалась в разработке условий, повышающих устойчивость жидкофазной системы, образующейся в процессе сернокислотного разложения перовскита. Oбъекты исследования и методика эксперимента В качестве основного объекта исследования использовали перовскитовый концентрат следующего состава, мас. %: TiO 2 Nb 2 O 5 Ta 2 O 5 CaO ThO 2 TR2O3 Fe2O3 50,80 1,20 0,14 30,07 0,076 3,40 3,56 Добавкой, выполняющей роль стабилизатора титана (IV) за счет связывания последнего с образованием комплекса, служили оксид железа FeO и металлическое железо в виде порошка. Количество вводимой добавки изменяли от 6 до 8 % по отношению к массе концентрата, взятого на разложение. Также использовали концентрированную серную кислоту с плотностью 1,8355 г/см3. Методика проведения эксперимента состоит в следующем. Измельченный концентрат (фракция частиц менее 40 мкм) в количестве 70-100 г загружали в раствор серной кислоты концентрации 60-80 %. Расход кислоты к массе концентрата Ж : Т = 4-5 : 1 в пересчете на моногидрат. В полученную пульпу добавляли порошок металлического железа или оксид железа (II), постепенно нагревали ее до 130-150°С и выдерживали при перемешивании с возвратом паро-газовой фазы в зону реакции. В названных выше условиях происходит переход титана, редких и редкоземельных металлов и железа в жидкую фазу. При этом в осадке остаются CaSO4, SiO 2 , 122