Обжигово-кислотная очистка

Обжигово-магнитная схема

Переработка бадделеита

Переработка концентратов

Бадделеит

Единственное месторождение бадделеита в России (Ковдорское) является комплесным – магнетит-апатит-бадделеитовым. Руды добывают открытым способом. После операций дробления и измельчения методами сухой и мокрой магнитной сепарации извлекают магнетит. Апатит выделяют флотацией и флотогравитацией. Апатит – легкий, плохо смачиваемый минерал. Бадделеитовый концентрат отделяют от пустой породы гравитационным обогащением.

При выборе технологической схемы переработки концентратов необходимо учитывать:

1. Степень извлечения основного компонента

2. Возможность комплексной переработки концентрата

3. Безотходность (минимум отходов)

4. Экологичность

5. Использование недефицитных реагентов

6. Энергоемкость

7. Простоту аппаратурного оформления

8. Численность обслуживающего персонала

Технический бадделеитовый концентрат БК (90-95 % ZrO2+HfO2) НАПРЯМУЮ применяют для производства огнеупоров и абразивов.

С целью получения более чистых продуктов (марка ПБ-0, >98.5 % ZrO2 и ПБ-ХО, >99.3 % ZrO2) для керамической промышленности на Ковдорском ГОКе внедрены обжигово-магнитная и обжигово-кислотная схема

В ходе окислительного обжига (700-900 ⁰C) происходит распад ильменита и образование магнетита (Fe₃O4), гематита (Fe₂O₃) и ландауита (Fe₂Ti₂O₇), обладающих большей магнитной восприимчивостью. Пирит (FeS₂) и халькопирит (CuFeS₂) окисляются с образованием Fe₂O₃, CuO и SO₂. Магнитные свойства форстерита и оливина (Fe,Mg)2SiO4 улучшаются из-за образования Fe(III). Принципиальная технологическая схема передела приведена на рис. 41.

Рис. 41. Обжигово-магнитная очистка бадделеитового концентрата.

Обжигово-магнитная схема не позволяет очистить бадделеит от примесей карбонатов, пирохлора (Ca,Na,U,TR)₂(Nb,Ta, Ti)₂O₆(OH,F), монацита, апатита. Поэтому используют кислотную доочистку.

Очистку целесообрзнее вести серной кислотой, так как бадделеит не разлагается горячей соляной и до 250 ⁰С серной кислотой. Однако, при использовании HCl не удается очистить БК от примесей пирохлора и монацита, обуславливающих его радиоактивность.

Технологическая схема обжигово-кислотной очистки приведена на рис. 42.

Рис. 41. Обжигово-магнитная очистка бадделеитового концентрата.

Обработку концентрата ведут серной кислотой с концентрацией не менее 60% при массовом соотношении концентрата и кислоты 1:0.2÷1 и температуре 130–250 ⁰C. При концентрации менее 60% снижается эффективность очистки и увеличивается коррозионная активность серной кислоты. Количество H₂SO₄ и температуру обработки выбирают в зависимости от содержания примесей: чем больше бадделеитовый концентрат содержит примесей, тем больше расход кислоты и выше температура. Твердый продукта сульфатизации переводят в пульпу добавкой 1-2 %-ного раствора Na₂CO₃ до pH=5÷7. При pH меньше 4 основная часть примесей останется в растворе, увеличение pH больше 9 не имеет смысла, так как все основные примеси уже осаждены. Бадделеит от раствора и осадка гидроксидов (уранатов, основных карбонатов) отделяют гравитационно.

Оксид циркония в бадделеитовом концентрате почти вдвое дороже, чем в цирконе. Поэтому использование бадделеитовых концентратов для производства циркониевых соединений считается нецелесообразным. Их переработка может быть конкурентоспособной при выделении в виде товарных продуктов ниобия, тантала и скандия.

Содержание в бадделеитовом концентрате оксидов ниобия, тантала и скандия (мас. %): Nb₂O₅ – 0.6÷0.8, Ta₂O₅ – 0.18÷0.23, Sc₂O₃ – 0.045÷0.055

Методы переработки аналогичны переработке цирконовых концентратов. Это спекание с оксидом кальция в присутствии CaCl₂ с последующим растворением в НСl и перекристаллизацией Zr(OH)₂Cl₂. Перспектино использование хлорной технологии.

Дата добавления: 2014-01-07