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

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.170-174 УДК 661 .865'481 О ПОТЕРЯХ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ КИСЛОТНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ЭВДИАЛИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА Э. П. Локшин, О. А. Тареева, И. Р. Елизарова Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия Аннотация Показано, что при кислотной переработке эвдиалитового концентрата значительная часть потерь циркония и других редких элементов определяется попаданием этих элементов в кремнегели. Для уменьшения потерь предложено проводить разложение эвдиалитового концентрата с получением в начальной стадии золя. Ключевые слова: эвдиалитовый концентрат, кислотная переработка, редкие элементы, причины потерь. ON RARE ELEMENTS LOSSES DURING ACIDIC TREATMENT OF EUDIALYTE CONCENTRATED PRODUCT E. P. Lokshin, О. А Tareeva, I. R. E lizarova 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 Considerable part of zirconium and other rare elements losses during acidic treatment of eudialyte concentrate is due to the fact that th ese elements get into the silica gel. To reduce the losses we propose to carry out the decomposition of eudialyte concentrate with receiving of a sol at the initial stage. Keywords: eudialyte concentrate, acidic processing, rare elements, causes o f losses. На Кольском полуострове и в ряде других районов мира имеются большие запасы эвдиалита, содержащего кроме циркония и гафния заметные концентрации редкоземельных элементов (РЗЭ) и ниобия. Хотя концентрации редких элементов в эвдиалите не очень высоки, в перспективе он может стать их важным сырьевым источником. Широко исследуются кислотные методы переработки эвдиалита. При разумном расходе минеральных кислот извлечение циркония в раствор не превышает 75-77 % [1-9]. Мнения о причинах потерь циркония противоречивы. Утверждалось, что это определяется неравномерным распределением титана и ниобия в структуре эвдиалита, повышенное содержание которых затрудняет разложение минерала. Утверждалось, что эвдиалитовый концентрат, содержавший 1,9 мас. % TiO2, разлагался соляной кислотой на 65-70 %, а содержавший 1,1 % TiO2— на 95-97 % [10]. Наши опыты это не подтвердили. Предполагалось, что кремнезём в эвдиалите содержится в трёх формах: кислоторастворимой, нерастворимой в кислотах, но растворимой в растворах едкой щёлочи, и в виде кремний-циркониевых комплексов, нерастворимых ни кислотах, ни в щелочах. Присутствие последних и определяет потери циркония в процессе кислотного разложения [11]. Среди причин назывались блокирование крупных зёрен эвдиалита слоем гидратированного кремнезёма, препятствующего диффузии кислоты, попадание в кремнезёмный остаток кислотостойких циркониевых минералов — вадеита (K,Na)2ZrSi3O9 и видоизменённого эвдиалита, образующихся в результате гидротермального изменения обычного эвдиалита, который вскрывается только плавиковой кислотой или при спекании со щелочами или известью [12]. Основными минералами эвдиалитового концентрата являются эвдиалит Na4(Ca,Ce)2(Fe2+,Mn,Y)ZrSi8O22(OH,Cl)2, лопарит (Ce,Na,Ca) 2 (Ti,Nb,Ta) 2 O 6 , нефелин (Na,K)AlSiO4, лампрофиллит Na 2 (Sr,Ba) 2 Ti 3 (SiO 4 ) 4 (OH,F), альбит NaAlSi 3 O 8 и эгирин NaFe 3 +Si 2 O 6 . Химический анализ мономинеральных фракций эвдиалитового концентрата показал, что цирконий количественно связан только с эвдиалитом. Заметная часть РЗЭ и ниобия входит в состав лопарита. Навески эвдиалитового концентрата (дальше концентрата), состав которого приведён в табл. 1, обрабатывали в течение 4 ч при температуре 80 0С 2 мас. % растворами HNO 3 или H 2 SO 4 в присутствии сульфокатионита КУ-2-8чс в Н+-форме. Расход сульфокатионита составлял 70 % от стехиометрически необходимого для сорбции катионов концентрата, расход HNO 3 равнялся 30 % и H2SO4 39% от стехиометрически необходимого для их выщелачивания. Увеличение расхода сорбента до 100 % от стехиометричеки необходимого повышало извлечение в сорбент щелочных и щелочноземельных элементов, но не влияло на извлечение редких элементов. 170