Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

С1 и С2 оксидов РЗМ оценивают в 2,8 млн т, оксидов ниобия — 440 тыс. т, оксидов скандия — 3,4 тыс. т [2]. Переработка данных руд обеспечит страну собственной продукцией РЗМ и ниобием и тем самым позволит решить проблему импорта ниобия и РЗМ [3]. Однако чуктуконские руды практически необогатимы. Присутствие в них большого содержания железа и фосфора не позволяет применять традиционные технологические решения по переработке редкоземельных руд [4], следовательно, для переработки такого вида сырья требуется поиск особого технологического подхода, обеспечивающего комплексность переработки с извлечением всех ценных компонентов. В Институте металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова разрабатывается новая эффективная пирогидрометаллургическая технология комплексной переработки высокожелезистых ниобий - редкоземельных руд Чуктуконского месторождения по схеме «восстановительный обжиг — выщелачивание» [5]. Восстановительный обжиг позволит выделить из руды железо и фосфор, которые затрудняют гидрометаллургическое извлечение ниобия и РЗМ, в виде фосфористого чугуна. Также в процессе восстановления происходит обогащение шлака ниобием, РЗМ и марганцем в 5-6 раз, что позволяет снизить материальные потоки при дальнейшей гидрометаллургической переработке шлака с получением концентратов. В данной работе рассматривается изучение распределения ниобия, марганца и фосфора между металлической и шлаковой фазами при восстановительном обжиге чуктуконской руды. Обжиг проводили в интервале температур 1200-1400 °С и добавками восстановителя (кокса) в количестве 15-19 % от массы руды. Расход кокса рассчитывали исходя из содержания оксидов железа в руде. Результаты опытов показали, что полная коагуляция металлических частиц и максимальное разделение металла и шлака наблюдается при температуре 1400 °С. При этом, с повышением расхода кокса возрастает степень восстановления ниобия, фосфора и марганца в металлическую фазу (табл.). Химический состав металлических продуктов, полученных при температуре 1400 °С Расход кокса, % Содержание элементов, мас. % C Si Mn P S V Ti Nb 15 2,09 <0,010 0,216 2,31 0,144 0,019 <0,010 0,027 17 2,11 <0,010 0,248 2,42 0,150 0,024 <0,010 0,039 19 2,17 <0,010 0,333 2,69 0,157 0,050 <0,010 0,056 Было определено, что снижение расхода кокса способствует повышению извлечения ниобия и марганца в шлаковую фазу, в то время как восстановление фосфора в металл, наоборот, повышается при избыточном расходе восстановителя. Так, максимальная степень извлечения ниобия и марганца в шлак была достигнута при 15 %-й добавке кокса от массы руды и составила около 98 и 94 % соответственно. С повышением добавки кокса до 19 % извлечение ниобия в шлак снижается до 96 %, а марганца — до 91 %. При количестве 19 % кокса степень восстановления фосфора в металл достигает до 85 %. Установлено, что степень восстановления ниобия, марганца и фосфора в металлическую фазу повышается с увеличением расхода восстановителя. Дальнейшее повышение температуры и расхода кокса приводит к снижению показателей по извлечению ниобия и марганца в шлак. Таким образом, выбор оптимальных параметров восстановительного обжига должен исходить из условий, обеспечивающих максимальный перевод фосфора в металлическую фазу с одновременным концентрированием ниобия, РЗМ и марганца в шлаке. Список источников 1. U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2020. URL: https://pubs.usgs.gov/periodicals/ mcs2020/ (дата обращения: 12.03.2021). 2. Ключевой объект для промышленности России: эксперты оценили запасы Чуктуконского месторождения. URL: https://riafan.ru/1156713-klyuchevoi-obekt-dlya-promyshlennosti-rossii- eksperty-ocenili-zapasy-chuktukonskogo-mestorozhdeniya (дата обращения: 12.03.2021). 3. Красноярский кластер — стратегический приоритет развития редкометалльной промышленности России / С. С. Сердюк [и др.] // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2015. № 7. С. 816-834. 22