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

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.145-149 УДК 661.882 + 546.82 КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ЛОПАРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ПО ФТОРИДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ Г. Ф. Кры сенко1, Д. Г. Э пов1, П. В. Ситник2, М. А. Медков1 1Институт химии Дальневосточного отделения РАН, г. Владивосток, Россия 2Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток, Россия Аннотация Представлены результаты исследования распределения и форм нахождения титана, ниобия, тантала и редкоземельных элементов при вскрытии лопаритового концентрата гидродифторидом аммония. Показано, что в процессе водного выщелачивания профторированного гидродифторидом аммония концентрата ниобий и тантал переходят в раствор вместе с фтораммониевыми солями титана и кремния, а редкоземельные элементы в виде комплексных фторнатриевых солей полностью остаются в нерастворимом остатке вместе с CaF 2 . Исследованы условия выделения редкоземельных элементов из нерастворимого остатка и отделения их от кальция, тория и продуктов его радиоактивного распада. Ключевые слова: лопаритовый концентрат, гидродифторид аммония, фторирование, фтораммониевые соли, выщелачивание, редкоземельные элементы. COMPLEX PROCESSING OF LOPARITE CONCENTRATE BY FLUORIDE TECHNOLOGY G. F. K rysenko1, D. G. Epov1, P. V. S itn ik2, M. A. Medkov1 11nstitute o f Chemistry o f Far East Branch o f the Russian Academy o f Sciences, Vladivostok, Russia 2 Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russia A b stra c t The paper presents the results of investigation of distribution and forms of the titanium, niobium, tantalum, and rare-earths in processing of loparite concentrate with ammonium hydrodifluoride. It has been shown that in the process of aqueous leaching of the concentrate fluorinated with ammonium hydrodifluoride niobium and tantalum passed into solution together with titanium and silicon fluoroammonium salts while all the rare-earths stayed in the insoluble residue a s complex fluorosodium salts together with CaF 2 . The conditions of the rare-earths separation from the insoluble residue and their following separation from calcium, thorium, and its decay products were investigated. Keywords: loparite concentrate, ammonium hydrodifluoride, fluorination, fluoroammonium salts, leaching, rare- earth elements. В последнее время все большее внимание привлекают способы переработки минерального сырья с использованием гидродифторида аммония [1, 2]. Гидродифторид аммония NH4HF2 — кристаллическое вещество, имеющее большую химическую активность и комплекс благоприятных в технологическом плане физико-химических свойств: температура плавления 126,2 оС, температура кипения 238 оС (кипение сопровождается разложением на NH 3 и HF), хорошая растворимость в воде (434 г/л). Физико-химической основой процесса фторирования гидродифторидом аммония является то, что кислородсодержащие соединения переходных и многих непереходных элементов при взаимодействии с NH 4 HF 2 образуют очень удобные для переработки фторо- или оксофторометаллаты аммония, которые в силу своих физико-химических свойств обеспечивают растворимость продуктов и возможность разделения смесей путем возгонки [3]. Большим достоинством этих комплексных солей является селективная склонность к сублимации или к термической диссоциации до нелетучих фторидов, что гарантирует глубокое разделение компонентов. В настоящее время лопаритовый концентрат, производимый ОАО «Ловозерская ГМК», в промышленном масштабе перерабатывают по хлорной технологии (ОАО «СМЗ», г. Соликамск) [4]. Схема предусматривает хлорирование концентрата с выделением легколетучих хлоридов ниобия, тантала и титана, растворение плава хлоридов РЗМ и последующее осаждение их в виде карбонатов. Очевидно, что эта схема не безупречна с точки зрения экологической и технологической безопасности. Для переработки лопаритового концентрата предлагались и другие технологические схемы. В частности, схема, предложенная в [5], предусматривает выщелачивание концентрата концентрированной азотной кислотой с переводом РЗМ в раствор и последующее их осаждение. Нерастворимую часть концентрата для извлечения титана, ниобия и тантала по этой схеме выщелачивают фтористоводородной кислотой. 145