Лопаритовый концентрат

Лопаритовый концентрат, получаемый из руд Ловозерского ГОКа имеет следующий химический состав, мае. %: Nb205 — 7,3—8,7; ТЮ2 — 39,0—40,4; Та205 — 0,6—0,7; TR203 — 30,5—36,0; SrO — 1,0—3,0; Th02 — 0,5—0,7. Для его вскрытия в СССР был разработан и освоен промышленностью ряд методов, как пиро-, так и гидрометаллургических, в настоящее время в России используется только метод хлорирования, удачно вписывающийся в технологическую схему Соликамского магниевого завода [6, 7].

Хлорирование. В 1950—1960-е годы в результате исследований сотрудников Гиредмета и других организаций был разработан и реализован в промышленной практике хлорный способ переработки полиметаллических концентратов [8, 9]. В 1961 г. принято решение о строительстве на Соликамском магниевом заводе цеха хлорирования лопарита и производства РЗЭ, а в 1962—1970 гг. — осуществлялась отработка технологии хлорирования в опытном цехе. Принципиальная технологическая схема переработки лопаритового концентрата способом хлорирования представлена на рис. 5.1, а.

Различия в давлении паров образующихся хлоропроизводных позволяют разделить основные компоненты концентрата. Хлоропроизводные тантала, ниобия и титана, имеющие сравнительно низкие точки кипения или возгонки, в процессе хлорирования уносятся газами и улавливаются в конденсационных устройствах; высококипя- щие хлориды редкоземельных металлов, натрия, кальция и другие остаются в хлораторе, образуя плав хлоридов. Суммарный процесс хлорирования лопарита описывается реакцией:

, а. Принципиальная технологическая схема переработки лопаритового концентрата способом хлорирования [10—12]

Рис. 5.1, а. Принципиальная технологическая схема переработки лопаритового концентрата способом хлорирования [10—12]

Полученный плав хлоридов растворяют в воде с небольшой добавкой соляной кислоты при 60—70 °С до получения раствора с концентрацией оксидов РЗЭ 160—170 г/л. Для отделения тория в виде Th(OH)4 раствор нейтрализуют 5%-м раствором аммиака до pH —4,0. Вместе с гидроксидом тория осаждается Fe(OH)3. Для выделения мезатория к раствору добавляют сульфат аммония и хлорид бария. При этом образуется нерастворимый сульфат бария. Мезаторий и радий, имеющие одинаковые химические свойства с барием, выпадают вместе с ним в осадок [13, 14]. Данный режим обеспечивает высокоэффективную дезактивацию раствора. Радиоактивный осадок, захватывающий 2—3 % РЗЭ от содержащихся в растворе, направляют на промывку водой и далее — на захоронение. Осадительный способ дезактивации продуктивных РЗМ- содержащих растворов получил самое широкое распространение в технологии переработки редкоземельного сырья. На следующей стадии из дезактивированного раствора хлоридов РЗМ осаждают карбонаты. Концентрат карбонатов является исходным сырьем для получения индивидуальных оксидов РЗМ или полировальных порошков на основе церия [15, 16]. Хлорная технология переработки лопарита обеспечивает извлечение в солевой расплав хлоратора

  • 95.5— 96,0 % редкоземельных элементов; в технические оксиды — 93—94 % ниобия и 86—88 % тантала, в технический тетрахлорид —
  • 96.5— 97,0 % титана.

Устойчивость технологического комплекса переработки лопа- ритового концентрата ОАО «СМ3» обеспечивается глубокой интеграцией производств металлического магния и соединений редких металлов. На предприятии для осуществления процесса хлорирования используется газообразный хлор, который образуется в процессе электролитического получения магния. К достоинствам процесса хлорирования можно отнести возможность переработки сложного сырья и его комплексное использование; глубокое разделение и очистку продуктов методами дистилляции, ректификации, избирательного восстановления; получение из хлоридов металлов разнообразных соединений для различных отраслей техники.

Наличие в составе лопаритового концентрата заметных количеств урана и тория усложняет и удорожает технологию его переработки. Недостатками процесса хлорирования, в первую очередь, являются высокая токсичность и агрессивность хлора, а также его относительно невысокая доступность в связи с использованием в смежных производствах на предприятии.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >