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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 92-95. Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 92-95. При реализации разработки на первой стадии происходит очистка ЧСК (на схеме ПП) от минеральных примесей нефелина и апатита, на второй стадии происходят разрушение сфенового минерала (CaTiSiO5) и распределение компонентов в жидкую (кальций) и твердую (титан и кремний) фазы. Таким образом, формируется гидратированный осадок (ТСО), который является универсальным прекурсором для получения функциональных материалов, в частности наполнителей терморегулируемых герметизирующих средств, применяемых в судо-, авио- и ракетостроении, композиционного сорбента — кремнийсодержащего фосфата титана (КТФ), а также дополнительной продукции в виде порошка СаСІ 2 (антиобледенитель) и эффективного наполнителя для строительных материалов. Разработанный способ значительно проще известных кислотных технологий, используемых для переработки сфена и титансодержащих отходов. При получении композиционного сорбента (КТФ) изучено влияние состава и структуры ТСО (рис. 3) на механизм кристаллизации твердой фазы при взаимодействии его с фосфорной кислотой [2]. Установлено, что в гетерогенной системе TiO 2 -SiO 2 -H 3 PO 4 -H 2 O с ростом Сыэро 4 и температуры синтеза степень химического преобразования ТСО незначительна. Предварительная механоактивация их частиц заметно повышает эффективность топохимической реакции с образованием фосфата титана (рис. 4). При этом химическая активность прекурсора снижается с уменьшением в его составе аморфной составляющей в ряду: ТСО-1 > ТСО-2 > ТСО-3. Рис. 3. Дифрактограммы прекурсоров: а — ТСО-1; б — ТСО-2; в — ТСО-3; а — анатаз, о — рутил На основе ТСО-1 На основе ТСО-2 На основе ТСО-3 — 5 мкм — 5 мкм — 5 мкм Рис. 4. СЭМ-изображение частиц композиций, полученных из ТСО, в условиях: МА исходных ТСО, синтез — 30 % (50 %) H3PO4 Прокаливание синтезированных аморфных композиций приводит к образованию пирофосфатов — TiP2O7 и (TiO)2P2O7, что свидетельствует о присутствии в их составе титанофосфатных новообразований TiOHPO4 • 2 H 2 O (30 % H 3 PO 4 ) и TiO(H2PO4)2 • 2 H 2 O (50 % H 3 PO 4 ). Выводы Разработана комплексная технология переработки техногенного отхода АНР, основанная на двухстадийной титанокислотной обработке ЧСК, с получением целого ряда материалов, в том числе функциональных титаносодержащих наполнителей клеев и герметиков, а также эффективных сорбентов. © Герасимова Л. Г., Щукина Е. С., Николаев А. И., 2023 94