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

Моделирование процессов вскрытия перовскитового и сфенового концентратов с 33 %-й HCl и 45 %-й H 2 SO 4 показало идентичность степеней извлечения диоксида титана в раствор в ходе разложения (рис. 1-3). Так, степень перехода титана (IV) из перовскита в жидкую фазу в автоклаве составляет 90 %, а в атмосферных условиях — 80 %; из сфена соответственно 90 и 95 %. Таким образом, как и в случае взаимодействия концентратов с серной кислотой, разложение сфена происходит более активно. Для максимального извлечения титана (IV) в жидкую фазу при использовании автоклава оптимальными являются следующие условия: температура 110 о С, время взаимодействия 3-5 ч. При взаимодействии перовскита с азотной кислотой в жидкую фазу выщелачиваются практически все элементы, входящие в его состав, — кальций, РЗЭ, торий, титан, редкие элементы. Из-за низкой растворимости титан, ниобий, тантал и железо (III) осаждаются в виде гидроксидов. Выщелачивание экранированных элементов (Ca, РЗЭ, Th, Na) протекает медленнее, и их растворимость выше в азотнокислотной среде. Это позволяет провести разделение компонентов в виде твердой и жидкой фаз. При проведении процесса вскрытия перовскита в автоклаве заметно возрастает скорость выщелачивания и степень разложения концентрата достигает 95-97 %, а переход титана (IV) в раствор — 84-86 % в течение 2-4 ч (табл. 2). Степень разложения рассчитывалась по остаточному содержанию кальция в гидратном осадке от его исходного содержания в навеске. Вскрытие перовскита и сфена азотной кислотой в автоклаве Таблица 2 № п/п Темпера-тура, о С Время вз-вия, ч Степень разложения, % С гю2 в осадке, % (вся / с учетом степени вскрытия) Выход TiO 2 , % (весь / с учетом степени вскрытия) Перовскит 1 160 1 95,0 78,0/74,1 95,7/90,9 2 160 2 95,0 79,3/75,3 88,4/84,0 3 160 3 98,0 81,8/80,2 91,2/89,4 4 160 4 97,0 79,1/76,7 88,2/85,5 Сфен 1 120 2 98,1 45,2/44,3 112,4/110,2 2 120 3 98,2 45,2/44,4 108,4/106,5 3 120 4 97,7 45,5/44,4 110,0/107,3 4 120 5 97,7 45,3/44,2 111,8/109,1 Проведенные исследования позволили сделать сравнительную оценку по влиянию условий проведения основной стадии кислотной переработки сфенового и перовскитового концентратов (природа кислоты, давление, температура, продолжительность) на извлечение титана (IV) в жидкую фазу. Достигнуты достаточно высокие технологические показатели — извлечение титана в жидкую фазу 85-95 % по TiO 2 , что позволяет определить направление по усовершенствованию процессов жидкофазного разложения титансодержащих концентратов, а также моделировать гибридные технологические схемы. Литература 1. Мелентьев Г. Б., Быховский Л. З. Северные и альтернативные ресурсы титанового сырья России: перспективы импортозамещения // Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием): в 3 ч. Сыктывкар, 2018. С. 3-18. 2. Об обеспечении промышленности России титановым сырьем / Г. А. Машковец и др. // Минеральные ресурсы России. 2016. № 5. С. 9-15. 3. Комплексная переработка труднообогатимых титансодержащих руд / А. Д. Кустов и др. // Журнал прикладной химии. 2017. Т. 90, вып. 8. С. 974-979. 4. Калинников В. Т., Николаев А. И., Захаров В. И. Гидрометаллургическая комплексная переработка нетрадиционного титано-редкометалльного и алюмосиликатного сырья. Апатиты: КНЦ РАН, 1999. 225 с. 217