Company - spetsmetallmaster - feldolgozás loparite koncentrátumok
Recycling koncentrátumok loparite
Lopar - komplex alapanyagok. A koncentrátumok tartalmazhatnak,% (tömeg):
A technológia biztosítania kell kitermelése az összes komponens: nióbium, tantál, a ritka földfémek és titán. A fejlett és a használt két technológiai rendszerek feldolgozásra koncentrátumok loparite - klór és a kénsav.
módszer klórozás
Minden értékes komponensek loparite a lehető legegyszerűbb módja annak, hogy távolítsa el a klórt. Ennek lényege abban a tényben rejlik, hogy a komponenseket az érc koncentrátum reagáltatjuk klórgázt 750 - 850 ° C-on jelenlétében szén vagy koksz. A különbségek volatilitása kapott kloridok lehetővé teszi, hogy szét a fő értékes komponensek a koncentrátum.
Olvadáspontja alatti és forráspontja néhány klorid:
Kloridok nióbium, tantál és titán, amelynek viszonylag alacsony a forráspontja, a klórozási folyamatban a gázok az elragadott és a készített a kondenzációs készülékek; magas forráspontú kloridok ritka földfémek, nátrium- és kalcium-maradnak az ömledék formájában klórozó kloridok.
Az alábbiakban a klórozás reakció a fő összetevői loparite:
Egyidejűleg CO2 reagál a szén képez CO:
A klórozást oxidok is előfordul részvételével a szén-dioxid, például a reakciók:
Egyéb kloridok során képződött klórozás: CaCl2. NaCl, AICI3. FeCl3. SiCl4.
A klórozást reakció emelt jelentős csökkenését Gibbs és gyakorlatilag visszafordíthatatlan.
A szerepe a szén nem csak oxigént kötődés CO2. hanem az aktiválás a klórozás folyamatban.
1. ábra klórozó klórozás loparitovogo koncentrálni solevom olvadék:
1 - bins töményítjük és koksz; 2 - adagolócsiga; 3 - klórozó bélelt tűzálló téglák; 4 - Lance; 5 - olvad; b - kopiliik; 7 - csapolónyílás; 8 - lehűtött véggáz; 9 - CBC kimeneti fúvókát a kondenzációs rendszer
A klórozási loparitovogo koncentrátumot lehet végezni egy tengely típusú chlorinators brikettezzük chlorinator a töltés, vagy az olvadt só. Az utóbbi jelentős előnyökkel: munkaigényes műveleteket megszűnt főzési brikett és kalcinálással; amiatt, hogy hatékony tömege és a hőcserélő egy keverjük olvadék klór buborékképződés a folyamat biztosítja a nagy sebességű, és ennek megfelelően nagy fajlagos termelékenységű klórozó.
A klórozást loparitovogo koncentrátum olvadt fürdő létrehoz egy képet a nagy nátrium-klorid, kálium-, kalcium- és ritka földfémek.
Közelítő összetétele az olvadék,% LnCl3 55; 20 CaCl2; NaCl 15, és a többi - a kloridok más elemek. megszilárdítjuk az olvadék hőmérséklete a 520 ° C-on A finom eloszlású koncentrátumot és petrolkoksz táplálják be olvadékot kloridok, amelyen keresztül buborékoltatunk klórt belépő fúvókákon keresztül az alsó része a klórozó.
Klórozó van egy tengely, négyszög keresztmetszetű, magassága 3,1-3,2 m-olvadék szintjét. Mivel a klórozó feleslegben olvadékot folyamatosan ürül a túlfolyó csatornát a mellmedencébe. Az olvadékot segítségével melegítjük grafitelektródák, szerelt a falon a klórozó.
A klórozást úgy hajtjuk végre 850-900 ° C-on, egy átlagos tartalma koncentrátum az olvadékban, és 1,5% szén-
5%. Ilyen körülmények között, a fajlagos termelékenységét a koncentrátum klórozó - 5-5,5 tonna / m2 kemenceszakaszon 1 nap.
A jellemzője klórozás az olvadékban a túlsúlya CO fölött CO2 a gázfázisban (az arány a CO2: CO
16: 1). Ebből az következik, hogy a klórozási reakciót az oxidok az olvadékban vannak képezve CO2. és Boudouard reakció csak részlegesen, mivel a CO2 buborékok gyorsan eltávolítjuk az olvadékból, anélkül, hogy reagálnak a szuszpendált részecskék koksz.
Tesztelt különböző rendszerösszetevők kondenzációs gőz elegy (CBC). Rendszer elterjedt, amelyben az eredeti szakaszosan végezzük lecsapódik szilárd kloridok (NbOCl3. NbCl5. TaCl5 et al.) A porkamra kimeneténél a kamrák 200-140 ° C-on, majd a folyadék-kloridot (TiCl4. SiCl4) egy spray kondenzátorok öntözés hideg titán-tetraklorid.
2. ábra diagramja a sót egy airlift hurokszűrőt olvadék:
1 - test bélelt samott tégla; 2 - kapleulovitelnaya kamrában; 3 - inert kerámia fúvókával; 4 - füstgáz; 5 - rostély; 6 - légi szállítási cső; 7 - PGS fúvóka kimenet; 8 - garat darab NaCl
Annak érdekében, hogy külön vas- és alumínium-kloridok, és ne a kondenzációs együtt kloridok nióbium és tantál, hogy a porkamra szerelt sóoldatban szűrőt. Hatása alapul kialakulását FeCl3 és AICI3 nátrium és kálium-kloridot olvadékony komplexek, mint MeFeCl4 és MeAlCl4. termikusan stabil és alacsony a gőznyomása hőmérsékleten PPAR 500-600 ° C-on:
Fent a só Olvadáspont rendszerek NaCl-FeCl3 -AlCl3 és KCl-FeCl3 -AlCl3. gőznyomás NbOCl3 kloridok. NbCl5. TaCl5. TiCl4. SiCl4. magas, így nem szívódik fel a só megolvasztja a szűrőt.
A 2. ábra egy diagram, a szűrő-só. Az olvadék kloridok szűrő kering keresztül légihíd eszközt.
A szűrőt időszakosan megtöltjük a keveréket vagy NaCl + KCl töltött elektrolit magnézium-elektrolízis cellákból. A felhalmozódása szűrő Egyesítést olvadék telített vas- és alumínium-kloridok.
A só szűrő mellett vas- és alumínium-kloridok csapdába szilárd (mechanikai kihordását klórozó).
Kondenzátum szilárd kloridok a következő közelítő összetétele szempontjából oxidok,% (tömeg): (Nb, Ta) 2 O5 51-54; TiO2 1,0 - 1,8; Fe2 O3 0,40 - 1,4; SiO2 0,43 - 1,4; Al2 O3 0,64 - 0,8; ThO2
0,1; LN2 O3 0,9; C 0.5 - 2. rész tantál és nióbium hiányzik a kondenzátum folyadékot TiCl4. hol vannak oldva és részben a zagy formájában. Amikor desztillációs tisztítás TiCl4 maradnak a desztillációs maradékot, ahonnan tovább extraháljuk.
Így, ennek eredményeként a klórozás loparite így kapunk három terméket olvadási tartalmazó ritkaföldfém-kloridok, kondenzációs tantál és nióbium-kloriddal, és a műszaki titán-tetraklorid.
A keveréke tantál-oxid és a nióbium-klorid kondenzátum hidrolitikus reakciónak vetjük alá bomlás:
A savas oldat megfelel a szennyeződések legnagyobb része a vas, alumínium és titán részben. A kapott elegyet gibroksidov, amely legfeljebb 90% (Na, Ta) 2 O2 (a kalcinált termék), belép a tisztítását és elkülönítését tantál és nióbium. Egy másik módja a feldolgozás kondenzátum, amely NbOCl3. NbCl5. TaCl5. kloridok vas, alumínium, és mások., hogy olyan keveréket kapjunk, a tiszta-pentaklorid NbCl5, és TaCl5. amelyeket ezután desztillációval elkülönítjük.
A perklórsav loparite feldolgozási technológia biztosítja a kitermelés 93-94% 86-88% nióbium és tantál-oxid-technikai, 96,5-97% titán-tetrakloridot a műszaki, kitermelésére 95,5-96% ritkaföldfém-kloridok az olvadékban.
kénsavas módszer
Kénsav alapuló módszer a bomlási loparitovogo koncentrált kénsavat és elválasztása a komponensek használatával a különbségeket a oldhatósága a titán kettős szulfátok, nióbium, tantál, ritkaföldfém-szulfátok alkálifémekkel vagy ammónium.
A koncentrátumot bomlik (sulphatization) 95% -os kénsav elegyéhez 150-250 ° C-on savfogyasztás - 2,78 tonna per 1 tonna mikronizált koncentrátum. A hozzáadott ammónium-szulfát (0,2 tonna per 1 tonna koncentrátum) kénsav, hogy megakadályozzák szinterezés a reakcióelegy, és növekedett az extraháló oldatot a nióbium és a tantál. Teljes táguló érjük koncentrátum 20-30 percig. Végére a bomlási félig száraz tömeg. A fő fellépő bomlása során:
Nióbium és tantál jelenlétében nagy mennyiségű titán tartalmazza a bináris titán-szulfát formájában egy izomorf szennyező. Szulfatálás terméket Átmosott vízzel. A szilárd fázis marad REM túlnyomó részt formájában nehezen oldódó kettős szulfátok Na 2SO 4 ∙ in2 (SO4) 3 ∙ 2H2 O és izomorf keveréket CaS04. Az oldatot átvittük a titán (formájában TiOSO4), nióbium és tantál (valószínűleg formájában A2 O3 szulfátok (SO4) 2).
A szétválasztás a titán és a tantál a nióbium ammónium-szulfátos kicsapással rosszul oldódó kettős só (NH4) 2 TiO (SO4) 2 ∙ H2 O. Ha a teljes koncentráció H2 SO4 + (NH4) 2SO 4 400-600 g / liter sót oldhatósága egyenlő 2,5 - 5 g / l. A csapadékot szabadul 70-80% -a annak tartalmát titán az oldatban. Dupla titán-szulfátot használunk, mint hatékony a bőr cserzőanyaggal. Termikus bomlás fogadhatja műszaki titándioxid.
A megoldás, amely továbbra is a nióbium, tantál és titán része, nióbium és tantál extrahálással nyerjük ki.
Kénsavas módszer nem nyújtanak ilyen világos elválasztása összes komponens loparite mi elérni a klórozás. Azonban a pozitív oldalát is a használata olcsó reagens, és a legjobb egészségügyi munkafeltételekhez.
Extraction nióbium, tantál és ritka földfémek a végtermékben megközelítőleg ugyanaz, mint a klór-eljárás titán-extrakciós alábbi (
70%). Ez tovább növeli a kitermelés a titán Raffinátumok extrakció után a nióbium és a tantál.