Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

В области концентраций HF до 8 М разделение двух элементов может быть достаточно легко реализуемо. Кроме того, во фторидных растворах растворимость тория и урана— частых спутников редких металлов в сырье— минимальна, и они могут быть отделены в виде фторидного кека [4]. Вследствие всех преимуществ экстракции тантала и ниобия из фторидныхрастворов данный способ получил очень широкое распространение в технологии переработки традиционного ниобо-танталового сырья — колумбито-танталитов, пирохлора [6-9]. Традиционное сырье для получения тантала и ниобия характеризуется малым набором примесей и высоким содержанием целевых компонентов [10, 11]. Это справедливо и для традиционных титановых концентратов, где содержание титана может достигать > 90 % по TiO 2 , а спектр примесных элементов крайне мал. Отличия составов традиционного и нетрадиционного титанового сырья (табл. 1) обуславливают необходимость принципиально различных подходов к их переработке. Наличие большого количества дополнительных компонентов и примесей обуславливает сложность и многостадийность технологических схем, то есть приоритетной задачей становится комплексная переработка концентратов. Особенности состава нетрадиционных концентратов, во-первых, непосредственно влияют на степень рентабельности переработки нетрадиционных титановых руд, а во-вторых, накладывают дополнительные требования на рациональное использование сырья [12]. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 180-187. Transactions of the Kda Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 180-187. Таблица 1 Состав титановых концентратов, мас. % Компонент Нетрадиционное сырье Традиционное сырье Лопаритовый концентрат Перовскитовый концентрат Ильменитовый концентрат Рутиловый концентрат Nb2O5 7,93-15,4 0,64-2,50 - - Ta2O5 0,58-0,92 0,64-2,50 TiO2 36,3-40,1 50,8-56,8 Не менее 54,0 Не менее 94 SiO2 0,53-1,27 0,12-1,93 Не более 4,0 Не более 1,5 LmO3 28,3-34,7 2,18-10,7 - - CaO 3,86-4,43 26,3-38,1 - 0,01-0,05 Fe2O3 0,20-1,15 0,43-2,00 Не более 30* Не более 3 Al2O3 0,10-0,70 0,15-1,30 Не более 4,0 Не более 0,6 *В пересчете на Fe2O3. Данные по экстракции титана, тантала и ниобия из сернокислых растворов практически не представлены в литературе. Немногочисленные исследования данного вопроса носят скорее поисковый характер и не имеют практического применения [13-15]. Поэтому при получении не содержащих фтор растворов в процессе переработки сырья рекомендуют все же использовать предварительную экстракционную конверсию ниобия и тантала во фторидные комплексы. Но использование фтористоводородной кислоты высоких концентраций создает как проблемы для человека и окружающей среды, так и трудности со специальным оборудованием на производстве. Среди различных водных растворов наиболее реальными для технологии экстракции тантала и ниобия после фторидных растворов можно рассматривать сернокислые, что связано с широким применением серной кислоты в технологии редкометалльного сырья, ее низкой стоимостью и доступностью [1]. Тем не менее, сведения по экстракционному выделению тантала и ниобия из нефторидных модельных и технологических растворов в настоящий момент очень скудны. Это же относится и к проблеме разделения ниобия и тантала методом жидкостной экстракции из растворов, не содержащих фторид-ион. Очевидно, что для переработки такого нетрадиционного титанового сырья, как перовскит, необходим комплексный подход с получением широкого спектра продуктов и полупродуктов, а также с минимизацией отходов потенциального производства. Одной из важнейших задач реализации схемы такой переработки является задача отделения титана от тантала и ниобия с использованием метода жидкостной экстракции. © Мудрук Н. В., Зиновьева И. В., Лодыгина П. А., Заходяева Ю. А., Вошкин А. А., Николаев А. И., Дрогобужская С. В., 2023 182