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

Содержание основных катионных примесей и фтора в фосфорнокислых растворах Таблица 9 Опыт Концентрация, мг-л -1 № 2 О К 2 О CaО SrO АЪОэ ^ О 2 Fe2O3 ThO 2 иО 2 Z T 2 O 3 F 1 19260 42,4 6561 167,7 286 31,0 197,3 2 ,1 1 0,28 217 430 2 20310 21,4 2761 80,0 267 20,9 137,9 1,60 0 ,2 0 105 420 3 28272 161,6 8327 376 466 70,5 230,8 1,90 0,28 403 520 4 20426 58,1 5684 291 333 50,5 150,7 1,41 0 ,2 0 265 520 5 609 32626 3311 207 353 2 1 ,0 137,6 1,39 0 ,2 0 2 1 2 150 6 1 2 2 30550 2339 76,9 230 17,7 1 2 1 ,0 1,50 0 ,2 0 106 190 Как видно из данных табл. 2-6, при использовании сорбентов как в Na+-, так и в К+-форме достижима высокая степень разложения апатитового концентрата. При 20 0С увеличение расхода сорбента в Na+- или К+-формах в 1,5 раза снижало концентрацию кальция в полученном фосфорнокислом растворе и увеличивало количество поглощённого сорбентом кальция— основного катионного компонента апатитового концентрата (см. опыты 1 и 2, 5 и 6 ). Полученные растворы при использовании сорбента в № +-форме содержали (г-л-1): 19,26-28,27 № 2 О; 2,76-8,33 СаО; 0,42-0,52 F, а при использовании сорбента в К+-форме — 30,55-32,63 К 2 О; 2,34-3,31 СаО и 0,15-0,19 F. В них содержание фтора в пересчёте на 1 0 0 мас. % Н 3 РО 4 при использовании сорбента в № +-форме не более 0.11.мас. %, а при использовании сорбента в К+-форме — 0,05 мас. %. Таким образом, для большинства технических применений отпадает необходимость проведения дополнительной очистки получающейся фосфорной кислоты от примеси фтора. При сопоставимых условиях сорбент в К+-форме более эффективно поглощал кальций и РЗЭ (см. опыты 2 и 6). Увеличение величины Ж : Т в 1,4 раза мало сказывалось на сорбционной конверсии (опыты 1 и 2), но при использовании сорбента в К+-форме эффективность возросла (опыты 5 и 6). Полученные при использовании сорбентов в Na+- или К+-формах фосфорнокислые растворы содержат высокие концентрации щелочных элементов, что не позволяет их использовать в обороте для разложения апатитового концентрата. Показана возможность выделения щелочных металлов методом электродиализа с получением растворов, содержащих до 100 г л -1 гидроксидов натрия или калия (Т. А. Седнева). Использование сульфокатионита в Na+- или К+-форме упрощает технологию за счёт исключения операций регенерации сорбента в Н+-форму и очистки получаемой фосфорной кислоты от примеси фтора. Достоинствами метода являются: возможность комплексного использования апатитового концентрата с получением карбоната кальция, карбонатных концентратов РЗЭ и стронция, фторсиликатов натрия или калия при исключении потерь фосфора; практическое отсутствие расхода реагентов; получение в качестве товарного продукта ортофосфорной кислоты повышенного качества (не содержащей сульфат-ион, с пониженным содержанием катионных примесей). Литература 1. Пат. 18456 ГДР. Verfahren zur Gewinnung von Phosphorsaure aus apatithaltigen Mineralien und Gesteinen / Thilo E., Wodtske F; опубл. 01.04.1960. 2. Пат. 1474086 Франция, МПК С 01 B 25/18. Perfectionnement aux precedes de fabrication d’acide phosphorique / Dumont P.; Potasse & Engrais Chimiques. № 48459; заявл. 04.02.1966; опубл. 13.02.1967. 3. Пат. 1285466 ФРГ, МПК С 01 B 25/18. Verfahren zur Herstellung von Phosphorsaure / Cochran L. W.; Multi- Minerali Ltd. № 128466; заявл. 17.05.1967; опубл. 19.12.1968. 4. Горелов А. М., Штин А. П. Исследования свойств фосфорнокислых растворов титана // Труды Института химии УФ АН СССР. 1970. Вып. 20. С. 106-110. 5. Николаева Н. М. Химическое равновесие в водных растворах при повышенных температурах. Новосибирск: Наука, СО АН СССР, 1982. 230 с. Сведения об авторах Локшин Эфроим Пинхусович доктор технических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦКНЦ РАН, г. Апатиты, Россия lokshin .ep@gmail.com Тареева Ольга Альбертовна кандидат технических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦКНЦ РАН, г. Апатиты, Россия tareeva@chemy.kolasc.net.ru Елизарова Ирина Рудольфовна кандидат технических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦКНЦ РАН, г. Апатиты, Россия elizarir@chemy.kolasc.net.ru 179