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

NEW TECHNOLOGICAL SOLUTIONS FOR PREPARING AND PROCESSING PEROVSKITE M. S. K hokhu lya1, L. G. Gerasimova2, A. I. N ikolaev2 1Mining Institute o f the Federal Research Centre “Kola Science Centre o f the Russian Academy o f Sciences”, Apatity, Russia 21. 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 Authors propose an effective method for yielding perovskite concentrate containing up to 50 % of titanium dioxide based on the gravitational principle of material separation using spiral separation and further concentration on a table. It has been shown that the addition of 2 -3 % of the NH 4 HF 2 m ass fraction to the reaction m ass during the nitric acid opening of the concentrate promotes more intensive destruction of the mineral grains due to the high activity of the reagent. Preliminary fine grinding of the concentrate helps to increase the rate of decomposition and reduce the duration of the process by 2 ,5 -3 times. Implementation of the obtained results will allow increasing the feasibility of preparation and processing sch em e s for perovskite concentrate. Keywords: ore, perovskite, titanium dioxide, magnetic separation, gravity concentration, concentrate, nitric acid decomposition, extraction o f components into liquid phase, degree o f opening. Одним из наиболее перспективных и изученных объектов редкометалльного сырья является Африкандское месторождение перовскитовых руд. Общие запасы руд месторождения составляют 626,2 млн т, в которых сосредоточено до 52,2 млн т TiO 2 . Среднее содержание диоксида титана в рудах составляет 9,2 %. Перовскитовые руды занимают особое место из-за специфики химического состава перовскита (около 55­ 56 % двуокиси титана, примерно 1 % пятиокисей тантала и ниобия и до 4 % суммы редких земель) и отсутствия аналогов промышленной эксплуатации подобных руд в мировой практике. В среднем руда содержит до 45 % полезных компонентов, представленных двумя минералами: перовскитом — 21,5 % и титаномагнетитом— 23,5 %; титаномагнетит содержит 60-63 % железа, 6-9 % TiO 2 и 0,1 % V 2 O 5 [1]. Характеристика вещественного состава руды (рис. 1), прошедшей цикл дробления, показала наличие в ней более 15 % перовскита, 10,6 % титаномагнетита, около 71,0 % темноцветных минералов. Незначительную часть пробы (около 3,0 %) составляют кальцит, также полевой шпат, реже нефелин, а также присутствуют единичные зерна сфена и оливина (рис. 1, а). а б Рис. 1. Характеристика вещественного состава перовскитовой руды: а — минеральный состав (Prv — перовскит, Pyr — пироксены, TiMag— титаномагнетит, Cal — кальцит, et al. — прочие); б — выход класса, содержание и распределение TiO2по классам крупности в измельченной руде Показано, что наиболее полное раскрытие зерен перовскита и титаномагнетита от сростков достигается измельчением руды в шаровой мельнице при крупности измельчения 0,315 мм. В этом случае выход класса +0,315 мм составляет 17,5 % с распределением в него до 11,4 % TiO 2 (рис. 1, б). Количество материала, сосредоточенного в самой мелкой фракции -0,071 мм, не превышает и 20 % при содержании в нем около 7,9 % диоксида титана. Существующее различие в значениях средней плотности между титаномагнетитом от 5 г/см3 и породообразующими минералами до 2,7 г/см3 (кальцит, полевой шпат, нефелин), а также наличие минералов промежуточной плотности не более 4 г/см3 (перовскит, роговая обманка, диопсид, эгирин) указывает на возможность использования гравитационного процесса обогащения для переработки перовскитовой руды. 197