Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева, ФИЦ «Кольский научный центр РАН» (ИХТРЭМС ФИЦ КНЦ РАН), Апатиты, Россия:
П. Б. Громов, зам. директора по научной работе, эл. почта: gromov@chemy.kolasc.net.ru
М. А. Муждабаева, научный сотрудник
Е. К. Копкова, старший научный сотрудник
Н. В. Серба, ведущий технолог
Показана возможность извлечения редких металлов при низкотемпературном (tнач = 20 oС) разложении висмутотанталитового концентрата (ВТК) растворами HF и HF + H2SO4. Основными технологическими параметрами, определяющими полноту извлечения тантала и ниобия из ВТК, являются концентрация фтороводородной и серной кислот и объем кислотного реагента. В меньшей степени на процесс влияет его продолжительность. Различная растворимость образующихся фторидных соединений позволяет уже на стадии разложения отделить фторокомплексные соединения тантала и ниобия от нерастворимых фторидных соединений висмута. Определены условия эффективного разложения ВТК, обеспечивающие извлечение ниобия и тантала в раствор не менее 97–99 %, а суммарную концентрацию их в растворе — не менее 160–190 г/л. Установлено, что при взаимодействии ВТК как с фтороводородной кислотой, так и со смешанным кислотным реагентом висмут и естественные радионуклиды U (IV) и ThO2 (>98 %) выделяются в виде малорастворимых фтористых соединений и концентрируются в нерастворимом висмутсодержащем фторидном кеке. Найдены условия, позволяющие при достижении высокого суммарного содержания ниобия и тантала в продукционных растворах (≤190 г/л) значительно снизить концентрацию фтороводород ной кислоты (≤173 г/л) для последующей эффективной экстракционной переработки растворов. После корректировки подготовленный раствор может быть направлен на разделение ниобия и тантала по схеме коллективного экстракционного извлечения ниобия (V) и тантала (V) н-октанолом с разделением их на стадии реэкстракции. В целом низкотемпературное разложение ВТК позволяет снизить энергоемкость процесса при высоких показателях извлечения Ta и Nb в жидкую фазу, а также сократить потери летучих компонентов (HF, SiF4), что существенно улучшает экологические характеристики технологии.
1. Кренев В. А., Дробот Н. Ф., Фомичев С. В. Процессы извлечения висмута из руд и концентратов // Химическая технология. 2014. № 5. С. 304–308.
2. Кренев В. А., Дробот Н. Ф., Фомичев С. В. Висмут: области применения и мировой рынок // Хим. технология. 2014. № 1. С. 42–46.
3. Лебедев В. Н., Маслобоева С. М., Волошин А. В., Калинников В. Т., Маслобоев В. А., Мельник Н. А. Разложение плюмбомикpолитового концентpата смесью фтоpоводоpодной кислоты, сеpной или хлоpоводоpодной кислотой // Химическая технология. 2006. № 11. С. 32–35.
4. Маслобоева С. М., Лебедев В. Н., Мельник Н. А., Арутюнян Л. Г., Калинников В. Т. Изучение условий разложения плюмбомикролитового концентрата смесью фтористоводородной и азотной кислот // Цветные металлы. 2007. № 8. С. 78–81.
5. Зеликман А. Н., Коршунов Б. Г. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1991. — 431 с.
6. Маслов А. А., Оствальд Р. В., Шагалов В. В., Маслова Е. С., Горенюк Ю. С. Химическая технология ниобия и тантала. — Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2010. — 97 с.
7. Ayanda O. S., Adekola F. A. A review of niobium-tantalum separation in hydrometallurgy // Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. 2011. Vol. 10, No. 3. Р. 245–256.
8. Eckert J. Hydrometallurgical processing of tantalum and niobium compounds // Proc. Int. Symp. on Tantalum and Niobium (Goslar, 18–20 August 1995). — Goslar, 1995. P. 51–64.
9. Майоров В. Г., Копков В. К., Бакланова И. В., Балцат В. И., Мимонов А. В., Николаев А. И. Технология переработки колумбитового концентрата Малышевского рудоуправления // Хим. технология. 2000. № 7. С. 23–27.
10. Майоров В. Г., Николаев А. И., Копков В. К., Елизарова И. Р. Технология переработки танталита (месторождение Конго) и колумбита (Зашихинское месторождение) // Хим. технология. 2015. Т. 16, № 1. С. 23–27.
11. Николаев А. И., Майоров В. Г., Кириченко Н. В. Новое в экстракционной технологии разделения ниобия и тантала. Международный симпозиум по сорбции и экстракции, 29.09–4.10. 2008. — Владивосток. С. 22–26.
12. Пат. 2576562 РФ. Способ переработки колумбитового концентрата / Кознов А. В., Козырев А. Б., Нечаев А. В., Селезнев А. О., Сибилев А. С., Смирнов А. В., Соколов В. Д. ; заявл. 25.11.2014 ; опубл. 10.03.2016.
13. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ. — М. : Химия, 1996. — 480 с.
14. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Т. 1. — М. : Мир, 1971. — 560 с.