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

После каждого завершенного контакта исчерпывания проводился титрометрический анализ серной кислоты и циркония в водной фазе, т. е. в рафинате. Для кислоты применялся гидроксид натрия, для циркония — трилон Б. Лучшее извлечение циркония и его разделение с ниобием было достигнуто при использовании экстракционной смеси следующего состава: триоктиламин — 30 %, н-октанол — 10 %, керосин — 60 %. Эта смесь получила рабочее название ТОК. Дальнейшие исследования планировалось провести именно с этим экстрагентом на пилотной установке, в качестве которой должен был использоваться 14-камерный смеситель-отстойник. К сожалению, план не был реализован из-за отсутствия необходимого количества триоктиламина в том объеме, который требовался для приготовления смеси ТОК. Отсутствие этого экстрагента обусловлено тем, что выпуск триоктиламина в России был прекращен 4 -5 лет назад, а импортный стал недоступен из-за сверхвысокой стоимости. Пришлось воспользоваться экстрагентом ТАЭС, применяющимся на «Североникеле» в технологии никелевого производства. Этот экстрагент отличается от смеси ТОК тем, что вместо керосина в качестве разбавителя в нем используется эскайд, а вместо триоктиламина — триалкиламин. В процентном отношении ТАЭС представляет собой вот такую смесь: триалкиламин — 30 %, октанол — 10 %, эскайд — 60 %. На рисунке 1 показано, как происходит исчерпывание циркония из продукционного раствора экстрагентами ТОК и ТАЭС. Раствор имел следующий состав, г/л: Na2O — 32,81; K 2O — 1,30; Ре20з — 8,81; MnO — 5,18; MgO — 1,56; AI 2 O 3 — 9 ,11; NbOs — 0,71; ЕРЗЭ — 0,25; Y 2 O 3 — 0,1; Zr02 — 24,03; ТЮ 2 — 6,89; H 2 SO 4 — 240,03. Ис* ерпьишние смеся (F ми ТС 'яд 2) К (Ряд1) и 4w С -Ф -Р ЯД 1 -И -Р я д 2 £4,03 3 > 0 21 422,8 19,71 п О й £ 19, 1 16,02 W -Lb - Я & н Я а>я t12\ и t 4,9 \ 1 1 0,39 Н омера контакте в Рис. 1. Изменение содержания циркония в рафинате (водная фаза) в зависимости от номера контакта фаз Числа, проставленные на кривых возле маркеров, — это концентрации циркония, измеренные после достижения равновесия между фазами на соответствующем контакте исчерпывания. На рисунке 1 видно, что на первых двух контактах извлечение циркония практически одинаковое. Однако на последующих контактах извлечение Zr смесью ТОК происходило полнее, чем при исчерпывании смесью ТАЭС. В конечном итоге в рафинате после исчерпывания в обоих случаях оставалась около 2 % неизвлеченного Zr, но при использовании ТОК это достигнуто после 5-го контакта, а при использовании смеси ТАЭС — после 7-го. Это означает, что при организации непрерывного процесса с использованием ТАЭС на стадии экстракции должно быть как минимум семь ступеней. В таблице приведены значения коэффициентов распределения для циркония и серной кислоты. Зависимость коэффициентов распределения циркония и серной кислоты при 5-ступенчатом исчерпывании смесью ТОК Контакт Концентрация ZrO2 в экстракте, г/л Концентрация ZrO 2 в рафинате, г/л DZr -DH2SO4 1 1,2 22,8 0,05 0,095 2 3,7 19 ,1 0,19 0 ,412 3 6,2 12,9 0,48 0,306 4 8,0 4,9 1,63 0,567 5 4,3 0,5 8,6 1,3 367