CC BY
3эвтектического типа с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и ограниченной в твердом состояниях.
Ключевые слова: алюминий, магний, европий, квазидвойные разрезы Mg17Eu2—EuAl4 и Mg2Al3-EuAl4, система Mg—Al—Eu, растворимость, эвтектика.
THE QUASI-DOUBLE SECTIONS Mg17Eu2-EuAl4 and Mg2Ab-EuAU OF THE Mg-A1-Eu SYSTEM
In this article, the quasi-double sections Mg17Eu2-EuAl4 and Mg2Al3-EuAl4 of the Md-A1-Eu system are constructed using microstructural, differential thermal, and X-ray phase analysis. It is established that the quasi-double sections Mg17Eu2-EuAl4 and Mg2Al3-EuAl4 of the Mg-A1-Eu system are characterized by the interaction of eutectic-type components with unlimited solubility of the components in the liquid and limited in the solid states.
Key words: aluminum, magnesium, europium, quasi-double sections Mg17Eu2-EuAl4 and Mg2Al3-EuAl4, Mg-A1-Eu system, solubility, eutectic.
Сведения об авторах:
Рахимов Фаррух Каюмович - 1983 года рождения, выпускник ТТУ им. акад. М.С. Осими (2006 г.), кандидат химических наук, доцент кафедры «Металлургия», автор более 70 научно-методических работ. E-mail: rahimov_83F@mail.ru. Джураев Тухтасун Джураевич - 1945 года рождения, выпускник ТГУ (1968 г.), доктор химических наук, профессор, кафедры «Металлургия» ТТУ им. акад. М.С. Осими, автор более 50о научно-методических работ. E-mail:mcm45@mail.ru. Халимова Мавджуда Искандаровна - 1973 года рождения, выпускник КПИ Украина (1998 г.), доцент кафедры «Металлургия» ТТУ им. акад. М.С. Осими E-mail:halimova_m@list.ru.
About the authors:
Rakhimov Farrukh Kayumovich-Candidate of Chemical Sciences, Associate professor of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: rahimov_83F@mail.ru.
Dzhuraev Tukhtasun Dzhuraevich -Doctor of Chemistry, Professor of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: mcm45@mail.ru. Halimova Mavdzhuda Iskandarovna - Associate Professor of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: halimova_m@list.ru.
УДК 546.273: 521.633 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА ФОСФАТНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ПОБОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ФОСФОРИТОВ КАРАТАГСКОЙ ГРУППЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Валиев Ю.Я., Маматов Э., Кабгов Х.Б., Хисайнов Т.Х.
Институт химии им.В.И.Никитина НАН Таджикистана
В настоящее время фосфориты ряда месторождений Южного склона Гиссарского и Туркестанского хребтов рассматриваются как потенциальное минеральное сырьё для производства фосфорных удобрений для республики Таджикистан.
Цель проводимых нами исследований заключалось в детальном изучении вещественного состава фосфоритовых руд Каратагской группы месторождений: Каратаг, Большой Яхдон, Камбар и Хачильёр и попытка разработки инновационной технологии их безотходной переработки.
Из установленных ранее геологами продуктивных пластов фосфоритовых руд были отобраны ряд крупно-объёмных лабораторных технологических проб, массой от 50 до 300 кг. Эти пробы отбирались с целью изучения вещественного состава и проведения технологических опытов получения концентратов фосфатных минералов, а из образующихся отходов побочной полезной продукции.
Отобранные рядовые геохимические пробы из месторождений были передроблены в начале в щековой дробилке и затем пропущены через лабораторную шаровую мельницу до размера 0.063 мм. Из порошковых проб методом квартования были отобраны отдельные
171
усреднённые пробы для проведения физико-химических анализов. Эти пробы были подвергнуты силикатному и химическому анализу на все породообразующие элементы по ГОСТ 5382-91. Фосфор определялся отдельно, весовым методом по ОСТ НКТП 3997-38. Обобщенные результаты анализов приведены в работах [1,2].
Установлено, что раздробленные фосфоритовые руды Каратагской группы месторождений хорошо обогащаются методом грохочения и последующего их ситового рассева.
В полученных концентратах в результате их контрольных анализов были установлены высокие содержание Р2О5 28-30%. Просмотр концентратов под микроскопом показали, что в них присутствуют 80-85% фосфатных и 10-20% примеси кварцевых зёрен.
Как показали результаты опытов, во фракции 0.25-0.1мм в основном концентрируется кварцевые зёрна и в незначительном количестве имеется примесь кальцита 5-8%. В мелкую фракцию (<0.05мм) уходят глинистые минералы и карбонаты.
Полученные концентраты фосфатов и побочная продукция было подвергнута физико-химическим исследованиям.
Для изучения полученных из фосфоритовых руд концентратов и ряда побочных полезных продуктов применялись различные методы анализа: рентгенофазовый, термический и химический анализ на все породообразующие элементы. Рентгенофазовый анализ фосфатных зёрен, отобранных из полученных концентратов в виде растертых порошковых проб, анализировались на дифрактометре Дрон - 2 автоматизированной приставкой в аналитическом центре НАНТ.
Рентгенофазовый анализ фосфатных зёрен отобранных из концентратов показали, что на дифтрактограммах по характерным интенсивным базальным рефлексам показывает на присутствие основного минерала фторапатита в виде незначительной примеси кварца (рис 1.5).
из месторождения Большой Яхдон.
Рефлексы фторапатита: 4.04, 3.45, 3.18, 3.05, 2.79, 2.69, 2.62, 2.06 1.93А, и др. Рефлексы
кварца: 4.27, 3.34, 2.28, 2.24, 2.12А.
Однако как показывает проведенные в лаборатории данные химического анализа
элементного состава фосфатного концентрата (в мас.%); SiO2-7.15, Al20з-0.80, Fe2Oз-2.65,
Mn0-0.09, ^2- 0.05, CaO-37.15, MgO-7.96, Na2O-1.3, ВД-0.25, P2O5-28.3, Г -2.8, ТО22--
5.28, OH--5.5, в структуре минерала фторапатита Са5(РО4)^ имеет место ионные
*-» 2+ изоморфные замещения. В катионной части может, происходит замещение Са2+ ионами
2+ 3+ 2+ 2+ 3 2
Mg , Fe , Sr , Mn , а в анионной части PO4 - на F-, CO2 -, OH- и др. компоненты. Рассматривая данные химического анализа фосфатного концентрата по содержанию в нем катионных и анионных компонентов они имеют скорее всего полиминеральный смещанный состав, состоящие из минералов: фторапатита Са5(РО4)3 F, карбонатапатита Ca8(PO4)4(CO3)(FOH) и гидроксилапатита Ca5(PO4)3OH. Из литературных данных известно, что такие смещанные фосфатные минералы часто встречаются на многих осадочных
месторождениях желваковых и зернистых фосфоритов и они известны под местным названиями - курскит, франколит и др. [6]. Следовательно, изученные нами фосфориты по своему химическому составу и структурным особенностям близки к франколиту и курскиту.
Из концентрата кварцевой фракции 0,25-0,1мм обработкой 5% раствором HCl были удалены примесные карбонатные минералы и получен очищенный кварцевый концентрат с содержанием SiO2-98.3%. В этом концентрате в виде незначительной примеси обнаружено А120з-1.6%, очевидно это связанно с присутствием зёрен полевых шпатов - ортоклаза и альбита. Чистота полученного кварцевого концентрата подтверждается данными рентгенофазового анализа (рис. 1.6).
Рисунок 1.6 - Дифрактограмма кварцевого концентрата На дифракторграмме отмечаются в основном рефлексы кварца: 4.31, 3.34, 2.46, 2.23, 2.12Ä. Другие примеси минералов отсутствуют.
Из отмытой водой глинистой фракции (<0.05мм) фосфоритовой руды после обработки 5%-ным раствором HCl был получен очищенный от карбонатов глинистый минерал монтмориллонит, который диагностируется по данным термического анализа по наличию эндотермических пиков монтмориллонит диагностируется при температурах -120, 180, 530, 680, 780°С, связанных с выделением молекулярной и связанной воды (рис. 1.7). Дериватограмма снята на приборе MOM-Q-1000 (производства Венгрии).
Полученная из фосфоритовых руд побочная продукция может быть использовано во многих отраслях производства. Кварцевые концентраты используются в производстве жидкого стекла и стекольной промышленности. Монтмориллонитовые глины обычно используются в качестве сорбентов, и может, служит сырьем для производства керамических изделий и т.д.
Рисунок 1.7 - Дериватограмма глинистой фракции фосфоритовых руд месторождения
Каратаг (фракция <0.05мм, навеска пробы 0.5г) Полученные результаты показывают, что на месторождения фосфоритовых руд Южного склона Гиссарского хребта можно разработать комплексную безотходную экологически чистую и экономически выгодную инновационную технологию с получением ряда конечных полезных продуктов. Баланс, которого показан в таблице 1.
Таблица 1- Распределение Р2О5 в гранулометрических фракциях технологических проб фосфоритов Каратагской группы месторождений.
Общая навеска руды Фоспо риты Каратагского месторождения
Фракция, в мм. Выход фракция, в г. Выход фракции, в % Содержание Р2О5, в %
1000гр 2-1.0 84 8.4 27.7
0.8-0.5 111 11.1 30.0
0.4-0.3 109 10.9 26.3
0.25-0.2 86 8.6 5.8
0.10-0.05 278 27.8 4.6
<0.05 332 33.2 3.1
Исходное содержание Р2О5 в фосфоритовых рудах 12.76
Из полученных фосфатных концентратов месторождений Большой Яхдон, Каратаг, Хочильёр и Камбар после их измельчения используя промышленную технологию, разложением серной кислотой были получены опытные партии суперфосфата, которые по качеству отвечают простому суперфосфату требованиям ГОСТ 5956-78, Техническая условия [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ю.Я. Валиев, Х.Б.Кабгов, Э.Д. Маматов, Л.Г. Горенкова, Д.Ж. Бобокалонов. Изучение фосфоритов Таджикистана и получения из них минеральных удобрений. Сб. Материалов, XIII Нумановские чтения Душанбе, 2016 г., стр. 80-83.
2. Ю.Я. Валиев, Э.Д.Маматов,Х.Б. Кабгов, Ф.Рахими. Изучение фосфоритовых руд Гиссарского и Туркистанского хребтов Таджикистана. Ж.Доклады Академия наук РТ. , 2020 г., том. 63, №3-4, стр. 249-253.
3. Ю.Я. Валиев, Б.А. Вольнов, М.А. Исраилов, С.И. Фёдоров, Н.С. Сайдалиев. Состав фосфоритов Каратагского месторождения и опыт изготовления из них минеральных удобрений. Материалы Республиканской конфиренции "Достижения в области химии и химической технологии" Душанбе, 2002 г. Стр. 167-171.
4. ГОСТ 5956-78, Простой суперфосфат. Технические условия, 10с.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СО СТАВА ФОСФАТНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ПОБОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ФОСФОРИТОВ КАРАТАГСКОЙ ГРУППЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В работе приведены результаты исследования физико-химическое анализа фосфатных концентратов и побочной продукции, полученных из фосфоритов Каратагской группы месторождений Таджикистана и попытка разработки инновационной технологии их безотходной переработки.
Ключевые слова: фосфоритовая руда - концентрат - побочные продукты - физико-химический анализ.
PHYSICO-CHEMICAL STUDY OF THE COMPOSITION OF PHOSPHATE CONCENTRATES AND BY-PRODUCTS OBTAINED FROM PHOSPHORITES OF THE KARATAG GROUP OF DEPOSITS
The article presents the results of a physical and chemical analysis of phosphate concentrates and by-products obtained from phosphorites of the Karatag group of deposits in Tajikistan and an attempt to develop an innovative technology for their waste-free processing.
Keywords: phosphorite ore-concentrate-by-products - physical and chemical analysis
Сведение об авторах:
Валиев Ю.Я. к.г-м.н., ведущий научный сотрудник Института химии им. В.И.Никитина НАН Таджикистана.
Кабгов Х.Б.- к.х.н., ведущий научный сотрудник Института химии им. В.И.Никитина НАН Таджикистана.
Маматов Эргаш Джумаевич. к.т.н., ведущий научный сотрудник Института химии им. В.И.Никитина НАН Таджикистана 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299/2, E-mail:ergash76@mail.ru About the authors:
VALIEV Yu. Ya., PhD, Leading Researcher of V. I. Nikitin Institute of Chemistry of the National Academy of Sciences of Tajikistan,
Kabgov H. B. - PhD., Leading Researcher of the Institute of Chemistry. V. I. Nikitin Institute, National Academy of Sciences of Tajikistan
Mamatov E. D.-Candidate of Technical Sciences, Leading Researcher of V. I. Nikitin Institute of Chemistry of the National Academy of Sciences of Tajikistan.
