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

Условия проведения опытов по сорбционной конверсии апатитового концентрата с использованием сорбента в Н+- и МН 4 +-формах обобщены в табл. 1, а основные результаты в таблицах 2 и 3. Таблица 1 Условия проведения опытов по разложению апатитового концентрата с использованием сорбента в Н+- или МН 4 +-форме Опыт p < v мас. % Расход сорбента а, % Форма сорбента Температура, 0С Масса твёрдого остатка, отн. % 1 5 127 Н+ 2 0 Не найден 2 1 0 127 Н+ 2 0 Не найден 3 38 90 Н+ 2 0 0,67 4 38 90 Н+ 80 Не найден 5 38 127 NH+ 80 Не найден 6 38 1 0 0 NH+ 2 0 0 ,6 7 38 127 Н+ 2 0 < 0,3 Таблица 2 Извлечение катионов в сорбент Опыт Извлечение, % Na К Mg Ca Sr Al Ti Fe Th U ZTr 1 93,6 95,5 97,7 99,5 99,7 69,6 83,1 82,1 81,9 46,6 99,9 2 94,0 96,1 96,1 99,2 99,6 73,9 81,7 78,8 72,7 38,5 99,6 3 72,4 80,2 83,1 92,4 94,4 42,3 70,2 71,5 30,1 34,0 87,2 4 76,5 6 6 ,6 58,8 82,5 Н. а. 6,4 5,4 38,7 14,3 30,0 72,5 5 98,9 85,6 8 8 ,8 96,0 98,4 47,7 63,0 51,9 25,0 29,1 94,3 6 84,8 82,5 8 6 ,0 88,7 99,2 46,4 84,6 67,8 7,0 32,0 83,6 7 85,6 86,9 81,8 94,8 97,5 54,6 83,6 68,4 8 ,2 8,9 95,1 Таблица 3 Содержание РЗЭ и основных катионных примесей в «маточном» фосфорнокислом растворе Опыт Концентрация, мг-л -1 № 2 О К 2 О MgO СаО SrO АЮэ ТЮ 2 Fe2O3 ThO 2 иО 2 Z T 2 O 3 1 60 1 1 ,6 2 ,0 269 8,7 189 52,4 128 0,54 0,24 0,82 2 56 1 0 ,2 3,4 383 11,3 162 56,9 151 0,82 0,28 4,5 3 238 58,4 17,2 5312 172 414 70,2 2 1 0 2 ,2 2 0,27 133 4 2 2 0 8 6 ,2 36,3 8750 Н. а. 580 294 437 2,56 0,32 286 5 9,9 37,2 9,9 2 0 1 2 67,2 324 115 343 2,25 0,32 5,95 6 118 37,6 1 0 ,2 4700 164 277 39,8 191 2,40 0,34 143 7 135 33,8 16,0 2608 79,2 281 51,1 225 2,94 0,46 51,4 Количественное разложение апатитового концентрата достигалось уже при температуре 20 0 С. Возможно использование сорбента и в водородной, и в аммонийной форме. Концентрация фосфора в растворе после разложения апатитового концентрата возрастала на 2,6—3,1 мас. %. Уменьшение Сн ю в исходном растворе до 5-10 мас. %, использование сорбента в Н+-форме и повышение температуры с 20 до 80 0С повышали эффективность разложения апатитового концентрата (табл. 2). Это связано с тем, что при снижении Сн ро возрастает эффективность сорбции. Высокая полнота разложения апатитового концентрата достигалась даже при расходе сорбента, равном 90 % от стехиометрически необходимого (опыты 3 и 4). С повышением расхода сорбента возрастала полнота поглощения катионов, следовательно, снижалась их концентрация в фосфорнокислых растворах (табл. 3). Сорбентом хорошо поглощались щелочные, щелочноземельные и редкоземельные элементы, труднее — титан, ещё труднее — алюминий и железо (табл. 2 ). На остаточное содержание катионных примесей влияли расход сорбента, температура процесса, концентрация Н 3 РО 4 в исходном растворе. При расходе сорбента 90-100 % от стехиометрического остаточное содержание СаО составляло 8,75 и 4,7 г-л -1 соответственно, снижаясь до < 2,3 г-л -1 при расходе сорбента 127 %. Стронций поглощался не хуже, чем кальций. При снижении расхода сорбента (табл. 3, опыты 3, 4 и 6 ) возрастало остаточное содержание в маточном растворе РЗЭ. При недостатке сорбента и повышении температуры особенно уменьшалось извлечение в сорбент 176