Труды КНЦ (Технические науки вып. 5/2023(14))

с возвратом парогазовой фазы в зону реакции. По окончании нагревания реакционную суспензию охлаждали и фильтровали, осадок промывали методом водной репульпации с удалением маточного раствора. Полученный гидратный продукт, фильтрат и промвода были объектами наших исследований, цель которых заключалась в определении влияния добавки фтора на степень разложения концентрата и на распределение компонентов по формирующимся при разложении фазам. Исследование образцов исходных материалов, промежуточных и конечных продуктов проводилось с использованием химических и физико-химических методов. Фазовый состав определяли с помощью рентгенофазового анализа. Рентгенограммы снимались на приборе Shimadzu. Удельную поверхность определяли на приборе TriStar 3020 по методу ВЕТ с адсорбцией-десорбцией азота. При взаимодействии перовскита с азотной кислотой в жидкую фазу вначале выщелачиваются титан и редкие металлы, расположенные на внешней поверхности кристаллической решетки минерала. Медленнее протекает выщелачивание экранированных кальция, РЗЭ. Из-за низкой растворимости выщелоченные в азотнокислотную жидкую фазу титан, редкие металлы и железо (III) осаждаются в виде гидроксида. Примерное содержание фаз в ГП приведено в табл. 2. Таблица 2 Фазовый состав образцов гидратного продукта после их сушки при 110°С Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 5. С. 96-101. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 5. P. 96-101. Номер опыта Добавка NH 4 HF 2 , % C h N03, % Фазовый состав (РФА), мас. % ППП, % анатаз рутил перовскит I 0 50 52 I3 28 6,5 2 I 50 55 I8 2I 4,4 3 3 50 60 27 8 3,8 4 5 50 55 37 I0 2,3 Примечание. Содержание фаз дано ориентировочно. Присутствие бифторида аммония в концентрате и соответственно в азотнокислотной реакционной массе оказывает влияние на структурирование гидроксидного осадка. Увеличение расхода фторсодержащего реагента (от 0 до 5 мас. %) сопровождается ростом степени его рутилизации от 13 до 37 %. С учетом данных табл. 3 степень разложения концентрата, %: опыт 1 — 70, опыт 2 — 79,2, опыт 3 — 89,7 и опыт 4 — 85. Таблица 3 Условия осаждения и характеристика осадка ГП (просушены при температуре 100 °С) Условия получения Фазовый состав осадка, мас. % Общие потери массы после прокаливания при 850 °С, мас. % При атмосферном давлении (ГП-I) Рутил — 35, анатаз — 50, перовскит — I5 8,2 При повышенном давлении (ГП-II) Рутил — 75, анатаз — 15, перовскит — до 5-7 3,5 Жидкие азотнокислотные объекты (фильтраты после азотнокислотного разложения перовскита) будут использованы для получения железоториевого кека и концентрата РЗЭ с использованием результатов ранее установленных при проведении поисковых исследований [5]. Азотно-сернокислотный вариант переработки, наряду с преимуществами (отделение радиоактивных и редкоземельных элементов в виде жидкой фазы в «голове» процесса, удобной к ее дальнейшей переработке и захоронению активных отходов), имеет и недостатки — это низкая растворимость ГП в серной кислоте для его дальнейшей переработки с получением различных © Щукина Е. С., Герасимова Л. Г., Николаев А. И., Маслова М. В., Артеменков А. Г., 2023 98