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

соединений редких металлов и их внедрения в промышленное производство. Потенциальным источником редких металлов являются комплексные пирохлор-монацит-гётитовые руды Чуктуконского рудного поля. Чуктуконское рудное поле является неотъемлемой частью истории развития уникальной структуры Сибирской платформы — Чадобецкого куполовидного поднятия, осложненного Теринским и Чуктуконским выступами. Его открытие состоялось в 1956-1960 гг. Рудное поле приурочено к центральной части Чуктуконского выступа Чадобецкого куполовидного поднятия, в минерагеническом отношении входит в состав Чадобецкого фосфатно-редкоземельно-редкометалльного района и генетически связано с латеритными корами выветривания мел-палеогенового возраста. На первых этапах геологического изучения Чуктуконского рудного поля были выявлены третичные бокситоносные отложения — Чадобецкая группа месторождений бокситов. Однако позже были установлены ореолы рассеяния цветных и редких металлов, доказана приуроченность редких металлов к корам выветривания рудоносных карбонатитов [1]. В настоящее время генетическая модель формирования месторождения предполагает его образование в результате латеритного выветривания редкометалльных щелочно-ультраосновных карбонатитов. Объектом исследования являются пирохлор-монацит-гётитовые руды Чуктуконского рудного поля. Минеральный состав исходного сырья весьма специфичен и имеет сложный состав. Основные ценные компоненты представлены пирохлором (Nb), монацитом (£РЗЭ), пиролюзитом и псиломеланом (Mn). Железистые минералы (гётит и гематит) по содержанию значительно превалируют над пирохлором и монацитом, а также марганцевыми минералами. Важно отметить, что руды практически необогатимы магнитными, гравитационными и флотационными методами за счет слабоконтрастных физических свойств рудного материала, а также за счет сложных текстурно-структурных особенностей руды [2]. Поскольку руды труднообогатимы, для извлечения полезных компонентов (РЗЭ, Y, Nb, Mn, Fe) необходимо применение гидрометаллургических технологий, способных обеспечить их комплексное извлечение. Технологические свойства руд были исследованы в лабораторных условиях на 30 малообъемных технологических пробах (МТП) при проведении геолого-технологического картирования объекта. Пробы характеризуются значительными колебаниями содержаний оксидов ниобия (от 0,18 до 1,73 %), марганца (от 2,92 до 27,12 %), железа (от 31,80 до 68,52 %), РЗО (La 2 Os — от 0,16 до 2,55 %; CeO 2 — от 0,34 до 3,33 %) и соотношений рудных и порообразующих минералов [3]. МТП представляют собой преимущественно рыхлый и слабо уплотненный (комковатый) материал железистого и глинисто-железистого состава. 25 МТП были отобраны из охристых руд, представляющих природную смесь гидроксидов железа, одна проба представлена дезинтегрированными карбонатитами, 2 пробы глинястые с высокими содержаниями Al, Fe, Mn, P и 2 пробы — бурые железняки. Для проведения технологической оценки МТП в едином технологическом режиме рекомендована моделирующая гидрометаллургическая схема (рис. 1), основанная на автоклавном азотнокислотном выщелачивании руды с последовательным повышением температуры (Сншз = 20 %; t(I стадия) = 140 °С, t(II стадия)= 180 °С, т = 2 ч, Т : Ж = 1 : 4). Выбор азотной кислоты в качестве вскрывающего реагента для гидрометаллургической переработки обусловлен особенностями ее взаимодействия с рудными минералами, а также возможностью разделения РЗЭ экстракцией ТБФ из азотнокислых растворов, проверенной в промышленной практике [4]. Рис. 1. Моделирующая гидрометаллургическая схема переработки малообъемных технологических проб Чуктуконского рудного поля Результаты технологических исследований автоклавного азотнокислотного вскрытия указывают на селекцию РЗЭ от основной массы железа и фосфора, в раствор переходит не более 32-37 % Fe 2 O 3 и не более 10-12 % P2O5. Наличие в пробах повышенного содержания железосодержащих минералов влияет на показатель степени извлечения £РЗЭ в раствор из-за капсулирования фосфатов редкоземельных элементов. Вариации по величине извлечения ^РЗЭ в жидкую фазу (44,0-100,0 %) также могут быть связаны с влиянием на показатели извлечения РЗЭ соотношения Ce4+ (нерастворимого в минеральных кислотах) и Ce3+ (рис. 2, 3) в пробах. РУДА Н е р а с тв о р и м ы й осад о к, с о д е р ж а щ и й N b .P .F e Р аствор , с о д е р ж а щ и й P 3 3 .T h .M n 185