Труды Кольского научного ценра РАН. № 2, вып.11. 2020 г.

По традиционной технологии титанитовый концентрат выделяют из пенного продукта нефелиновой флотации. Это технологически сложный процесс, поэтому извлечение сфена не превышает 15 %. Между тем в рудных пластах встречаются участки, так называемые «сфенитовые гнезда-линзы», в которых концентрация сфена достигает 50-80 % (рис. 1). Такие скопления пластинчатых и клиновидных кристаллов сфена характеризуется хорошей кристаллографической индивидуальностью. При обогащении апатитовой руды с повышенным содержанием сфена по действующей схеме эффективность отделения апатита снижается из-за близости флотационных свойств кальцийсодержащих минералов. Поэтому присутствие сфенитовых скоплений в руде нежелательно. С другой стороны, такие скопления сфена могут быть отделены от общей массы руды достаточно просто и обогащены химическим методами, при этом извлечение сфена может достигать 60-70 % . Объекты, методы и ход работы Объектом исследования является титанитовая руда месторождения Коашвы. Руду измельчали в щековой дробилке, а затем в шаровой мельнице при соотношении мелющих тел и концентрата 5:1 в течение 6 часов. Далее проводили классификацию (сухое просеивание) с отделением фракции порошка менее 40 мкм и определяли химический состав измельченного образца. Состав основных компонентов титанитовой руды перед очисткой приведен ниже, мае. %. Т І0 2 22,48 57-58 % сфена АЬОз 5,45 15-16 % нефелина Р 2 О 5 4,62 15-16 % апатита В состав руды также входит эгирин (до 8 % по массе). Основываясь на ранее выполненных исследованиях, проведено обогащение титанитовой руды с получением концентрата, содержащего 30-32 % поТіОг. Процесс выщелачивания титана (IV) из титанита в раствор осуществляется в «мягких» условиях (Сн so — 5,5-6,0 моль-л-1, температура — 100-110 °С), что обеспечивает высокую и длительную устойчивость сульфатного раствора, благодаря присутствию в нем титана (ГѴ) преимущественно в виде мономерных титанилсульфатных комплексов. Из полученных растворов кристаллизацией в известных условиях [Наполнители..., 1981; Titanite..., 2018] выделяется соединение сульфата оксотитана (ГѴ) — TiOSO^bbO (СТМ), которое является прекурсором для получения других титановых соединений, обладающих функциональными свойствами. Так, разработан новый способ получения высокоэффективного нетоксичного титанового дубителя — аммоний сульфат оксотитана (IV) — (ТЧЩ^ТЮ^О^г'НгО (СТА) посредством твердофазной реакции, протекающей в условиях механоактивации (МА). Для проведения эксперимента порошки сульфата оксотитана (IV) и сульфата аммония (NH^SO rbbO в стехиометрическом количестве смешиваются, смесь помещается в барабан планетарной мельницы типа Pulverisette-7. Анализ экспериментальных данных позволил выбрать оптимальные условия МА для осуществления химической реакции с получением двойной соли: отношение шары : порошок составляет по массе 10:1, скорость вращения барабанов не превышает 450 об/мин. Увеличение скорости сопровождается переходом избыточной механической энергии в тепловую, что приводит к разложению сульфата аммония с образованием аммиака. 119