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

по их высокой надёжности и эффективности по сравнению с традиционно используемыми реакторами для вскрытия эндотермических минеральных концентратов. Это металлические эмалированные реакторы с обогревом паром, металлические, футерованные кислотостойким кирпичом, с обогревом ТЭНами или паром, которые часто выходят из строя в связи с агрессивностью минеральных кислот при высоких температурах, из-за температурных перепадов на эмалированных покрытиях образуются сколы и др. Методики и результаты Исследован вариант проведения основной стадии сернокислотной технологии смеси концентратов в реакторе с погружными электродами, обогрев которого осуществляется посредством электрического разряда между электродами. Материал металлических электродов — титан или ниобий. Этот приём позволяет достичь высокой степени извлечения титана (IV) в жидкую фазу — 88-98 % по ТІО 2 при массовом отношении концентратов в смеси перовскит : сфен = 4 : 1 — 3 : 2. Полученная в указанных условиях суспензия является прекурсором для дальнейшей переработки с получением титансодержащей и редкометалльной продукции. Результаты проведённых исследований позволяют определить направления дальнейшего научного и практического поиска в области переработки титано- редкометалльного сырья Кольского полуострова. Показано, что электрические разряды способствуют более активному разрушению решёток минералов смеси ПК + СК и повышению перехода титана (IV) в титансодержащий раствор в случае взаимодействия с 45-65 % H 2 SO 4 до 95-98 %, что заметно выше, чем при выдержке смеси ПК + СК в серной кислоте с той же концентрацией, но при обогреве реактора с помощью ТЭНа — 60-66 % (таблица). При этом степень извлечения титана (IV) из индивидуальных концентратов также повысилась: для СК — более 96 %, для ПК — до 78 % (рис. 1). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 85-87. Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 85-87. Разложение смеси ПК + СК в одностадийном режиме при Т : Уж = 1 : 3,5 №п/п С H2SO4, %(гл-1) t, °С т, ч В смеси ПК+ СК СтіО 2 , (г л-1) атіо2, % Примечание 1 45 (600) 112 16 1 : 4 85,0 60,2 Титановойфазыв осадкенет 2 45 (600) 112 16 1 : 1 91,5 64,6 То же 3 65 (1010) 130 4 1 : 4 92,8 69,7 » 4 65 (1010) 130 6 1 : 4 5,5 - TiOSOcftO, вторая фазаCaSO4 Примечание. С тіо 2 —концентрациявжидкой фазесуспензиипосле разложения; т—время взаимодействия; атіО 2 —степень извлечения. 90 80 if О o' F 60- = 50- О - d> 40- 5 cn s 30- 20 - V 10 -/ ' ----------- 1 ------------ 1 ------------ 1 I ------------1------------г— 1— 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Время взаимодействия, ч Рис. 1. Извлечение титана (IV) в жидкую фазу суспензии 45 % H 2 SO 4 при Т : Vh 2 so 4 = 1 : 3,5: 1 — ПК; 2 — СК. Т = 116 °С, режим кипения Показано, что извлечение ТІО 2 в объединенный титансодержащий раствор при использовании для сульфатизации реактора с погружными электродами при всех соотношениях СК : ПК и различных режимах сульфатизации достигает высоких значений в пределах 88-98 % (рисунки 2, 3). © Артеменков А. Г., Герасимова Л. Г., Быченя Ю. Г., Кузнецова Е. В., 2023 86