Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

E. A. Sargelova 1 , Ye. G. Bochevskaya 1 , Z. S. Abisheva 2 , A. N. Zagorodnyaya 1 , Z. B. Karshigina 1 , A. S. Sharipova 1 1 Institute of Metallurgy and Ore Benefication, Almaty, Kazakhstan 2 K. I. Satpayev Kazakh National Research Technical University, Almaty, Kazakhstan PROCESSING OF PHOSPHORIC PRODUCTION SLAG WITH RECEIVING MINERAL FILLERS AND ASSOCIATED EXTRACTING OF VALUABLE COMPONENTS Abstract. The paper presents two technological schemes for the integrated processing of phosphorus slags. When processing slag according to the first technology, valuable mineral fillers are obtained — precipitated silicon dioxide (white soot) and a carbonate product (hereinafter carbonate-silicate cake), as well as sodium tripolyphosphate The second technological scheme proposes to receive, in addition to white soot"and building materials, a concentrate of rare-earth metals (REMs). In the first case, slag leaching is carried out with a solution of sodium carbonate with a concentration of 300 g/dm 3 , in the second case — 7,5 mol/dm 3 with a solution of nitric acid. In each scheme, the main technological operations of slag processing are presented and technological parameters are selected for all operations. Keywords: technology, slag, leaching, mineral fillers, precipitated silicon dioxide, rare-earth metals concentrate. Переработка фосфоритного сырья Каратау (Южный Казахстан) по электротермической схеме производства желтого фосфора характеризуется значительным количеством отходов. В зависимости от качества сырья при получении 1 т фосфора выделяется 9-12 т шлака, до 170 кг фосфорного шлама, 0,5-0,8 м 3 коттрельного молока, 3,5 м 3 сточных вод, 2500-3000 м 3 промышленных газов, которые не утилизируются и загрязняют окружающую среду [1]. Как видно, самым многотоннажным отходом является именно шлак, который скапливается в специально организованных шлакоотвалах. Ведущая роль в проблеме использования фосфорных шлаков принадлежит промышленности строительных материалов [2-6], потребляющей большое количество промышленных отходов минерального происхождения. Однако из-за низких цен на строительные материалы для предприятий более удобным является складирование отходов. В связи с этим не менее актуальным является расширение номенклатуры выпускаемой продукции из отходов производств, в составе которой должны присутствовать продукты с высокой добавленной стоимостью. Одним из экономически целесообразных и перспективных направлений является переработка шлаков на минеральные наполнители, в частности на белую сажу. Потребность мировой промышленности в аморфном кремнеземе (SiO 2 ) составляет примерно 1 млн т в год и имеет тенденцию к значительному росту, так как аморфный кремнезем является многоцелевым материалом и применяется в различных отраслях промышленности, в том числе в области высоких технологий. [7]. Помимо традиционного использования диоксида кремния в качестве синтетических наполнителей значительно увеличивается потребление нанодисперсного химически чистого диоксида кремния при изготовлении световодов — оптических волокон. На основе оптического волокна выпускаются детали приборов для радиоэлектронной, приборостроительной и других отраслей промышленности. На рисунке 1 представлена технологическая схема комплексной переработки фосфорного шлака на минеральные наполнители [8]. Основными операциями являются: вскрытие шлака раствором карбоната натрия; промывка карбонатно ­ силикатного кека; очистка содово-силикатного раствора от алюминия; осаждение диоксида кремния; промывка осажденного диоксида кремния. 303