Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

обработанных вскрывающим реагентом образцов проводили во фторопластовых стаканах при комнатной температуре путем растворения полученного продукта в воде при Т : Ж = 1 : 10 в течение 15-30 мин и последующего фильтрования через фильтр «синяя лента». Изменения, происходящие с образцом при нагревании и выщелачивании, контролировали по убыли массы исходной смеси, а также методами рентгенофазового анализа (дифрактометр D-8 ADVANCE с использованием программы поиска EVA с банком порошковых данных PDF-2) и рентгенофлуоресцентного анализа (спектрометр Shimadzu EDX 800 HS) полученных в процессе обработки твердых продуктов. Состав растворов выщелачивания определяли по данным атомно­ абсорбционного анализа (спектрофотометр модели АА-6800 фирмы SHIMADZU) и рентгенофазового анализа сухих солей, полученных при выпаривании растворов. Термогравиметрические исследования выполнены на дериватографе Q-1000 в платиновых тиглях на воздухе при скорости нагревания 5 град/мин и навесках 100-200 мг. Результаты и их обсуждение Гидродифторид аммония NH 4 HF 2 — кристаллическое вещество, имеющее большую химическую активность (реакционная способность NH 4 HF 2 близка к безводному HF [4]) и комплекс благоприятных в технологическом плане физико-химических свойств. Кислородсодержащие соединения переходных и многих непереходных элементов при взаимодействии с NH 4 HF 2 образуют очень удобные для переработки фторо- или оксофторометаллаты аммония, которые в силу своих физико-химических свойств обеспечивают растворимость продуктов и возможность разделения смесей путем возгонки. Термогравиметрическое исследование показало, что некоторые минералы (например, кварц, сфен) начинают фторироваться при небольшом нагреве (~ 50 °С), реакции других минералов с гидродифторидом аммония начинаются при плавлении реагента (126 °С) и с максимальной скоростью протекают при повышении температуры до определенных значений, не превышающих 200 °С. На основании результатов рентгенофазового анализа продуктов взаимодействия NH 4 HF 2 с минералами были записаны уравнения реакций фторирования гидродифторидом аммония некоторых промышленно важных минералов (табл. 3). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 154-159. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 154-159. Т а б ли ц а 3 Уравнения реакций фторирования NH 4 HF 2 промышленно важных минералов Минерал Уравнение реакции Ильменит FeTiO3 + 6 NH 4 HF 2 ^ (NH4)3FeF6 + (NH 4 >TiF 6 + NH 3 T+ 3 H 2 OT Перовскит CaTiO3 + 4,5 NH 4 HF 2 ^ CaF 2 + (NH4>TiF7 + 1,5 NH 3 T+ 3 H 2 OT Лопарит (Na, Ce, CaXTi, Nb)O3 + 9 NH 4 HF 2 ^ (NH4)2TiF6+ ( N f t ^ O F e + NaCeF4 + CaF 2 + 4 NH 3 T+ 2 H 2 OT Сфен CaTiSiO5 + 7 NH 4 HF 2 ^ CaF 2 + (NH4>TiF6+ (NH^SiFe + NH 3 t+ 5 № O t Шеелит CaWO4 + 3,5 NH 4 HF 2 ^ (NH4)3WO2F5 + CaF 2 + 0,5 NHst + 2 f t O t Вольфрамит (Fe, Mn)WO4 + 5 NH 4 HF 2 + 0,25 О 2 ^ (NBO 3 WO 2 F 5 + 0,5 (NH4)3FeF6+ 0,5 NH4MnF4 + 2,5 H 2 OT Датолит CaBSiO4(OH) + 6 NH 4 HF 2 ^ CaF 2 + NH 4 BF 4 + (NH4)2SiF6 + 3NH 3 T+ 5 H 2 OT Гематит Fe2O3 + 6 NH 4 HF 2 ^ 2 (NH4)3FeF6 + 3 № O t Кварц SiO 2 + 3NH 4 HF 2 ^ (NH4)2SiF6 + NH 3 T+ 2 H 2 OT Из таблицы 3 видно, что побочные продукты фторирования (пары воды и аммиака) не содержат фтора, что обеспечивает экологическую безопасность производства и позволяет использовать их в конденсированном состоянии в процессах аммиачного гидролиза, а выделение NH 4 F при гидролизе фтораммониевых солей или NH 3 и HF при термическом разложении этих веществ обеспечивают благоприятные условия для регенерации NH 4 HF 2 и создания замкнутых и экологически безопасных технологических схем. После того как минеральное сырье при фторировании гидродифторидом аммония превращается в смесь простых и комплексных фторидов, последующую переработку можно осуществлять на единых принципах и с учетом различий в физико-химических свойствах фторометаллатов аммония, подбирать условия для полного разделения профторированного минерального продукта на индивидуальные компоненты. На основании полученных результатов авторами предложены и защищены патентами принципиальные технологические схемы переработки исследованных видов минерального сырья гидродифторидом аммония [5-7]. © Медков М. А., Крысенко Г. Ф., Эпов Д. Г., Дмитриева Е. Э., 2023 156