Статьи автора

ОСОБЕННОСТИ ТИТАНОВОГО СЫРЬЯ РОССИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТИТАНА И ЕГО ПИГМЕНТНОГО ДИОКСИДА

Номер выпуска 3 от 01.03.2024

Приведен анализ характерных особенностей титанового сырья России, отмечены важные исторические аспекты создания титановой промышленности в СССР и развития научных исследований, направленных на решение сырьевой проблемы для дальнейшего развития титановой промышленности страны. На основе результатов многолетних исследований в ИМЕТ РАН месторождения титансодержащих руд России подразделены на четыре промышленных типа: редкометальные титансодержащие, комплексные железо-титан-ванадиевые (титаномагнетитовые), титан-цирконовые пески (циркон-рутил-ильменитовые россыпи) и собственно титановые (лейкоксеновые песчаники Тимана). Описаны руды каждого типа месторождений и обоснованы возможные пути их использования.

34 0

Исследования солянокислотного разложения глинистых шламов кремнисто-титановых руд

Номер выпуска 1 от 01.01.2023

Рассмотрены химический и минеральный составы серо- и красноцветных шламов, образующихся при дезинтеграции кремнисто-титановых руд Пижемского месторождения, а также представлены результаты исследования по их солянокислотному выщелачиванию в 20%-ной HCl в интервале температур 40-200 °С. Показано, что повышение температуры выщелачивания приводит к росту степени вскрытия шламов, что связано с разложением ряда минеральных фаз. При температурах 40-100 °С протекает разложение сидерита и гетита. Разложение глинистых минералов получает развитие при температуре 90 °С и выше. Процесс сопровождается выделением гелеобразного SiO₂. В автоклавных условиях одновременно протекает разложение псевдорутила, а также монацита и ксенотима с переводом в раствор церия, неодима и иттрия. Полное разложение РЗМ-минералов достигается при температуре 180 °С. Неразлагаемый твердый остаток представлен рутилом, кварцем, аморфным SiO₂ и цирконом.

51 0

Восстановительный обжиг чернового титаномагнетитового концентрата месторождения Гремяха-Вырмес с получением титанованадиевого шлака и гранулированного металла

Номер выпуска 5 от 01.05.2023

Приведены результаты исследований по восстановительному обжигу чернового титаномагнетитового концентрата месторождения Гремяха-Вырмес. Восстановительный обжиг брикетированной шихты проводили на угольной подложке с получением гранулированного металла и титанованадиевого шлака, пригодного для последующей гидрометаллургической переработки с извлечением титана и ванадия. Исследования по восстановительному обжигу выполняли в интервале температур 1450-1500 °C при разных расходах твердого восстановителя - кокса. Изучено влияние содержания кокса в смеси и температуры восстановления на состав получаемого титанованадиевого шлака. В результате твердофазного восстановления чернового титаномагнетитового концентрата установлены оптимальные условия получения пригодного для дальнейшей переработки титанованадиевого шлака.

38 0

Некоторые особенности дробного осаждения редкоземельных металлов и марганца из солянокислотных растворов карбонатом аммония

Номер выпуска 6 от 01.06.2023

Рассмотрена возможность применения дробного осаждения редкоземельных металлов (РЗМ) и марганца из солянокислотных растворов карбонатом аммония. Выявлены особенности поведения элементов при осаждении, что необходимо знать для получения селективных концентратов РЗМ и марганца. Установлено, что при pH 5,25 в осадок переходит 85% STR₂O₃ (в формуле оксида STR - принятое международное обозначение РЗМ) и их содержание составляет 60,5%. В марганцевый концентрат при pH 5,25-7,4 извлекается 92% марганца и содержание MnO в нем достигает 70,7%. Отмечено, что из-за сложного химического состава раствора для получения качественных селективных концентратов процесс дробного осаждения необходимо вести в три стадии: на первой стадии в виде кека осадить железо и торий; на второй и третьей стадии - соответственно РЗМ и марганец. Это позволяет получить дезактивированные концентраты в виде карбонатов, пригодных для дальнейшего извлечения РЗМ и марганца известными способами.

37 0

Изучение кинетических закономерностей солянокислотного выщелачивания шлама кварц-лейкоксеновых песчаников

Номер выпуска 6 от 01.06.2023

Исследована кинетика выщелачивания солянокислыми растворами в атмосферных условиях железосодержащего шлама, образующегося при обогащении кварц-лейкоксеновых песчаников. Полученные расчетом значения энергии активации указывают на две температурные области развития процессов выщелачивания шлама: при 40-70 °C - диффузионно-кинетическая ( Е _акт = 35,79-36,56 кДж/моль) и при 70-80 °C - кинетическая ( Е _акт = 48,68 кДж/моль). Выявлен ступенчатый характер вскрытия шлама при выщелачивании из него железосодержащих минералов, что обусловлено последовательным развитием процессов разложения сидерита и гематита, а также изменением скорости процесса по мере насыщения раствора ионами железа.

38 0

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО НИТРИРУЮЩЕГО ОБЖИГА КВАРЦ-ИЛЬМЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ШЛАМА ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ ПЕСЧАНИКОВ

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

При переработке низкокачественного титанового сырья селективное извлечение титана может быть достигнуто при хлорировании его нитрида в условиях более низких температур, чем хлорирование диоксида титана. В связи с этим в работе исследован процесс восстановительного нитрирующего обжига кварц-ильменитового концентрата, выделенного магнитной сепарацией из шлама ильменит-лейкоксеновых песчаников Пижемского месторождения, для превращения диоксида титана в его нитрид. Изучен вещественный состав исходного шлама. В шламе измененный ильменит представлен в основном в виде псевдорутила (Fe2Ti3O9). Проведена термодинамическая оценка изменения фазового состава в системе Fe2Ti3O9-C-N2 при 1300 C в зависимости от содержания восстановителя (углерода). Методами рентгенофазового анализа и электронной микроскопии изучены фазовые составы продуктов нитрирующего обжига, полученных при температурах 1200—1325 C. Показано, что процесс превращения TiO2 в TiN происходит через лимитирующую стадию восстановления аносовита (Ti3O5) с одновременным образованием карбида железа. Это достигается при температуре 1325 C и добавке сажи в шихту не менее 27%. Полученный продукт кроме нитрида титана состоит из аморфной силикатной фазы, кварца, карбида железа и небольшого количества металлического железа.

43 0

ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА РЕДКОМЕТАЛЬНОГО ШЛАКА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОМ ОБЖИГЕ РУДЫ ЧУКТУКОНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Номер выпуска 6 от 01.06.2024

Исследован фазовый состав ниобий-редкоземельного шлака при восстановительном обжиге высокожелезистой редкометальной руды Чуктуконского месторождения - одного из самых богатых источников ниобия и редкоземельных металлов (РЗМ) в России. Установлено, что при восстановительном обжиге (1400 °C) образуются четыре основные фазы: бетафит Ca2(Nb,Ti)3O8, бритолит Ca4(Ce,La,Nd,Pr)(Si,P)6O26, шпинель с общей формулой (Mn,Fe,Mg)(Al,V)2O4 и стекловидная матрица. С увеличением расхода твердого восстановителя (кокса) с 11 до 17% массы руды меняется количественное соотношение фаз редкометального шлака, в то время как фазовый состав остается неизменным. По мере увеличения добавки кокса количество марганцевой шпинели и бритолита в шлаке (без учета стекловидной фазы) уменьшается соответственно с 46 до 27 и с 42 до 34%, а количество бетафита, наоборот, увеличивается с 12 до 39%. По данным микрозондового анализа ниобий и титан сосредоточены в бетафите и стекловидной матрице. Редкоземельные элементы распределяются по всем фазам кроме шпинели, которая не разлагается минеральными кислотами даже при высоких температурах в автоклавных условиях. Показано, что в результате удаления железа и фосфора в составе чугуна шлак, получающийся при восстановлении руды, становится в 5-6 раз более богатым редкими и редкоземельными элементами по сравнению с рудой. Это приводит к снижению материальных потоков при дальнейшем солянокислотном выщелачивании шлака с извлечением РЗМ в раствор и концентрированием ниобия и титана в остатке.

46 0