Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

регенерацию азотной кислоты [9]. Данный способ исключает необходимость размещения комплекса по переработке нефелинового концентрата в непосредственной близости с производством аммиака и азотной кислоты. Применение плазмохимических реакторов позволяет существенно снизить металлоёмкость и размеры передела спекания, а также получать дополнительное количество азотной кислоты за счёт связывания атмосферного азота. Однако данная технология требует дополнительной отработки на опытно-промышленной установке высокой мощности. Комплекс по переработке нефелина должен будет находиться вблизи дешёвого источника электроэнергии, а также для выделения содопродуктов понадобится надёжный источник углекислого газа, получение которого в данной технологии не предусмотрено. Солянокислотный способ переработки нефелинового концентрата не имеет перспектив для реализации в современных условиях, ввиду образования большого количества растворов малоценных хлоридов натрия и калия. Изучение сернокислотной переработки КНК проводилось под руководством А. И. Лайнера и Ю. А. Лайнера в Московском институте стали и сплавов совместно с Институтом металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН. Результатом стали два способа по которым нефелиновый концентрат разлагался 75-80 мас. % серной кислотой в шнековом реакторе или скоростном турбинном смесителе с дальнейшим дозреванием полученного продукта на складе или в суперфосфатной камере. По первому способу продукт разложения нефелинового концентрата подвергался выщелачиванию с последующим отделением оксида кремния и нерастворимого остатка. Полученный раствор упаривался в барабанных грануляторах-сушилках, сухой остаток смешивался с коксиком и спекался при температуре 1200-1250 °C. Полученный спек перерабатывался известными щелочными методами с получением гидроксида алюминия и содопродуктов, из отходящих газов производилась регенерация серной кислоты. По второму способу из раствора выщелачивания отделяют алюмокалиевые квасцы и обжигают в кипящем слое. Отходящие газы направляют на регенерацию кислоты, а спек подвергают выщелачиванию с дальнейшим отделением, сушкой и прокалкой глинозёма. Оставшийся раствор упаривают досуха с получением товарного сульфата калия. Данные способы имеют существенные недостатки для промышленного применения, самым существенным из которых является высокое потребление энергии на упаривание воды. Большой объём работ по сернокислотной переработке нефелинового концентрата выполнен специалистами ИХТРЭМС ФИЦ КНЦ РАН В. А. Матвеевым, Д. В. Майоровым, Ю. О. Веляевым, В. И. Захаровым. По разработанному способу нефелиновый концентрат разлагается 35-40 %-й серной кислотой при температуре 85-100 °C с дальнейшим отделением оксида кремния и нерастворимого остатка. Из полученного раствора выделяют квасцы, которые перекристаллизовывают для очистки от соединений железа. Очищенные квасцы обрабатывают газообразным аммиаком, продукт аммонизации выщелачивают водой с дальнейшим отделением гидратного остатка в виде гидратированного оксида алюминия, который подвергают старению в аммиачной воде с образованием псевдобемита. Также гидратный остаток возможно обработать раствором карбоната или гидрокарбоната аммония при температуре 105-125 °C в течении 6-30 ч с получением хорошо откристаллизованного карбоната алюминия и аммония, при прокалке которого получается Y -оксид алюминия, применяемый в производстве катализаторов, сорбентов, осушителей [8, 10]. Раствор после выщелачивания упаривают с получением смешанного NKS -удобрения. Данный способ имеет значительно меньшие энергозатраты, а применение твёрдофазного гидролиза квасцов позволяет получать продукты с большей стоимостью. Из недостатков данного способа можно выделить образование маточных растворов, содержащих в основном сульфат натрия. Нефелиновый концентрат может легко разлагаться не только в минеральных кислотах, но и в растворах кислых солей. В. С. Римкевич, А. А. Пушкин, О. В. Чурушова в Институте геологии и природопользования ДВО РАН проводили исследования по переработке нефелинового концентрата выщелачиванием в водных растворах гидродифторида и фторида аммония. По данной технологии нефелиновый концентрат разлагается в 25 %-м водном растворе NH 4 HF 2 или NH 4 F. Максимальное извлечение гексафторсиликата аммония достигается при температуре 100 °C и времени выдержки 6 ч. Полученный раствор направляется на выделение аморфного кремнезёма и регенерацию NH 4 HF 2 . Шламовый остаток выщелачивается водой с переходом в раствор (NH 4 ) 3 AlF 6 . Далее полученный раствор гексафторалюмината аммония с концентрацией 0,5-3 мас. % взаимодействует с аммиачной водой (25 мас. % NH 3 ) при температурах 20-80 °C до образования осадка гидроксида алюминия, который прокаливают с получением глинозёма. Раствор после отделения гидроксида алюминия направляют на регенерацию NH 4 HF 2 . Оставшийся шлам перерабатывают с получением пигмента 114