CC BY
38
www.sibac.info
Список литературы:
1. Данциг С.Я., Заболотская Н.К. и др. Отчет по теме № 1-1961 г. «Изучение вещественного состава т технологическое опробование 4-х проб нефелиновых пород Сандыкского месторождения», Вами, г. Ленинград, 1961 г., Фонды Госгеолагенства, 4823.
2. Минерально-сырьевая база Кыргызской Республики на рубеже перехода к рыночной экономике. - Бишкек, 1998.
3. Фридман и др. Отчет по научно-исследовательской работе на тему: «Физико-химическое изучение Сандыкских нефелино-сиенитовых пород и технологии их переработки. (сводный отчет за 1957-1961 гг)», г. Фрунзе, 1961 г., Фонды Госгеолагенства, 4821.
4. Ярушевский Г.А., Малухин И.И., Такенов Н. справка Кыргызской методической экспедиции геолого-экономических исследований / государственное агентство по геологии и минеральным ресурсам при правительстве Кыргызской Республики Бишкек 2011.
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ НЕФЕЛИНОВЫХ СИЕНИТОВ РАЗЛИЧНЫМИ КИСЛОТАМИ
Садыралиева Уулболсун Жеенкуловна
старший преподаватель кафедры Института горного дела и горных технологий им. Академика У.А. Асаналиева, Кыргызская Республика, г. Бишкек
Ногаева Кулжамал Абдраимовна
д-р техн. наук, проф. Института горного дела и горных технологий им. Академика У.А. Асаналиева, Кыргызская Республика, г. Бишкек E-mail: gumelova@mail.ru
STUDY OF THE POSSIBILITY OF RARE EARTH ELEMENTS LEACHING OF NEPHELINE SYENITE OF VARIOUS ACIDS
Uulbolsun Sadyralieva
senior lecturer Institute of Mining and Mining Technologies them. Academician U.A. Asanalieva, Kyrgyzstan, Bishkek
Kulzhamal Nogaeva
doctor of Technical Sciences, Professor Institute of Mining and Mining Technologies them. Academician U.A. Asanalieva, Kyrgyzstan, Bishkek
АННОТАЦИЯ
В данной работе исследована возможности выщелачивания редкоземельных металлов различными минеральными кислотами. Выявлено, что нефелиновая руда в азотной кислоте подвергается более значительному разложению, по сравнению в соляной и серной кислоте. Это дает возможность применение процесса выщелачивания в разработке комплексной технологической схемы переработки нефелиновых сиенитов месторождения Сандык.
ABSTRACT
In this paper we investigate the possibility of leaching rare earth metals in mineral acids. It was found that nepheline ore in nitric acid is exposed to a significant degradation in comparison to hydrochloric and sulfuric acid. This enables the use of the leaching process in the development of complex technological scheme of processing nepheline syenite Sandyk field.
Ключевые слова: глинозем, гидрохимический способ, рентгено-фазовый анализ, алюмосиликатное сырье.
Keywords: alumina, hydro-chemical method, X-ray analysis, aluminosilicate materials.
Сырьевой базой для создания в Кыргызстане алюминиевого производства могут служить месторождения бокситов и нефелиновых сиенитов, расширяющих перспективы производства глиноземного сырья. Указанное сырье слагает месторождения трех генетических групп: осадочной, магматической метаморфической [2]. При комплексной
www.sibac.info
переработке нефелинового сырья рационально используются все его составляющие и наряду с глиноземом получаются сода, поташ и высококачественный цемент. Это делает переработку нефелиновых сиенитов экономически целесообразной, несмотря на сравнительно низкое содержание в нем глинозема.
Для переработки нефелинового сырья в зависимости от состава и свойств применяются различные способы: гидрохимический способ (Способ Байера открытый в 1899 г.) и химическое обогащение [1-2], также возможно кислотный способ [2-3].
В Кыргызстане, в настоящее время, не существует готовой технологии переработки нефелиновых руд. Дальнейшая перспектива разработки комплексной технологии переработки алюмосиликатного сырья с извлечением глинозема и концентрированием редких и редкоземельных элементов может найти применение не только в глиноземной промышленности, но при выделении редких и редкоземельных элементов в космической технике, ракетостроении, автомобилестроении и электронике.
С целью изучения количественного и качественного минералогического состава нефелиновых сиенитов месторождения Сандык нами использованы исходная проба, представляющая собой каменистую фракцию светло-серого цвета.
Проба была подвергнута измельчению в шаровой мельнице, тщательно перемешена, усреднена и подготовлена к технологической переработке и к дальнейшим физико-химическим исследованиям. Результаты рентгенофазового анализа исходного материала представлены в табл. 1 и рис. 1.
Таблица 1.
Результаты рентгенофазового анализа исходного материала
Compound Name Formula S-Q
Нефелин KNa3[AlSiO4]4 7.3
Potassium Sodium Aluminum Silicate
Санидин K[AlSi3O8] c Na 33.2
Микроклин K[AlSi3O8] c Ca 40.9
Potassium Aluminum Silicate
Hydroxide
Мусковит KAk[AlSi3OH(OH)2 18.6
Рисунок 1. Дифрактограмма исходного сырья
На дифрактограммах рентгенофазового анализа исходной пробы основой фазы явяляется нефелин NaзK[AlSiO4]4; кроме этого содержатся микроклин K[AlSiзO8]cCa, мусковит KAl2[AlSiзOlo](OH)2 и санидин K[AlSiзO8]cNa.
Для изучения возможности извлечения редкоземельных элементов из нефелино-сиенитового сырья проводилось выщелачивание растворами различных кислот: соляной, серной и азотной.
Кислотное выщелачивание нефелинового сырья осуществлялось при температуре Т~250С, продолжительность т - 60 минут, Навеска рассчитана по соотношению Ж:Т = 6,0:1,0 непрерывным перемешиванием пульпы со скоростью V ~ 70 об/мин. Процесс осуществлен в аппарате, оснащенном кислотоустойчивыми приборами с мешалкой. По завершению процесса пульпа была разделена фильтрованием на жидкую и твердую фазы. Осадок промывался до РН - среды нейтральной и сушился при Т-1050С.
Продукты переработки (гель, раствор и отработанный шлам) были исследованы рентгенофазовым анализом.
Алюмосиликатное нефелиновое сырье с содержанием РЗЭ - 0,021 % выщелачивалось по вышеописанной методике, раствором соляной кислоты, (17 % ЖГ).
Химический состав продуктов после обработки соляной кислотой: • гель, % - AШз - 0,38; SiO2 - 75,45; Fe2Oз - 0,31;
www.sibac.info
• фильтрат, г/дм3 - ЛЬ0з - 5,4; SiO2 - 0,06; Fe2Oз - 0,31; La -0,00072; Се - 0,00069; Рг - 0,00051; № - 0,00015; УЪ - н/о; У - 0,00047; ва - 0.000475; £РЗЭ - 0,003 г/дм3;
• шлам, % - ЛШз - 34,55; №20 - 1,9; SiO2 - 45,7; К2О - 6,9; Fe20з - 2,2; £РЗЭ - 0,019 %.
Нефелиновое сырье с тем же составом выщелачивалось раствором серной кислоты (21 % Н^04) при заданных условиях.
Химический состав полученных продуктов после обработки серной кислотой:
• гель, % - ЛШз - 0,066; Si02 - 75,20; Fe20з - 0,02;
• фильтрат, г/дм3 - ЛШз - 5,0; Si02 - 0,065; Fe20з - 0,1; La -0,000595; Се - 0,000588; Рг - 0,00051; № - 0,00015; У - 0,000474; ва - 0.00095; ХРЗЭ - 0,00326 г/дм3; £РЗЭ - 0,0033 мг/дм3;
• шлам после выщелачивания, % - Л1203 - 31.7; №20 - 2.0; Si02 - 47.4; К2О - 7.2; Fe20з - 2,55; £РЗЭ - 0,0181 %.
Рентгенофазовым анализом определены следующие фазы в шламе: олигоклаз Na{ЛlSiз08Ca{Лl2Si208}; мусковит KAl2SiзAЮlo(0H)2; микроклин KЛlSi308, KMg2,5Si4O10(ОН)2, силикат алюминия Si02(1-х) Л12О3, корунд а - АЪОз и каолинит ЛЬ [0Н]4^20б.
По результатам физико-химических методов анализа определено, что нефелиновая руда в сернокислой среде подвергается более значительному разложению, чем в солянокислой среде. Содержание редкоземельных элементов в фильтрате составило 4,3 мг/дм3.
Нефелиновое сырье с тем же составом выщелачивалось раствором азотной кислоты (17 % HN03) по вышеописанной методике.
Химический состав полученных продуктов после переработки азотной кислотой:
• гель, % - ЛШз - 1,68; Si02 - 55,20; Fe20з - 0,1;
• фильтрат, г/дм3 - ЛШз - 6,75; Si02 - 2,0; Fe20з - 0,77; La - 0,00115; Се - 0,00112; Рг - 0,00102; № - 0,00022; У - 0,00071; ва - 0.000475; Бу - 0.00134; £РЗЭ - 0,006 мг/дм3;
• шлам после выщелачивания, % - Л1203 - 28.1; Si02 - 48,6; Fe20з - 3,35; £РЗЭ - 0,0092 %.
Рисунок 2. Дифрактограмма шлама после выщелачивания азотной кислотой. Обозначения: •-а- А1203, я- Ма{А№1308 • Са{Л128г208}, Ш- КА^3АЮ10(ОН)2, ▲- КАШ308,4 - KMg2,5Si4OI0(ОН)2, | - 8Ю2(1-х) А1203
Рентгенофазовым анализом установлены следующие фазы в шламе: олигоклаз Na{AlSiзO8Ca{Al2Si2O8}; мусковит KAl2SiзAЮlo(OH)2; микроклин KAlSi3O8, КМ£2^^010(0Н)2, силикат алюминия SiO2(1-х) Al2Oз, корунд а - Al2Oз
По результатам физико-химических методов анализа определено, что нефелиновая руда в азотнокислой среде подвергается более значительному разложению, по сравнению с примененными ранее реагентами. Содержание редкоземельных элементов в растворе составило 6,035 мг/дм3.
Определено, что при обработке нефелинового сырья растворами различных кислот (соляной, серной и азотной) наряду с ценными компонентами в раствор переходят редкоземельные элементы.
Наиболее высокое извлечение РЗЭ получено при обработке их 3N HNOз, менее извлечение при обработке 5N H2SO4. Содержание РЗЭ в полученных растворах составило 6,035 и 3,5 мг/дм3 соответственно.
Таким образом, данные технологические процессы выщелачивания пульпы способствуют большему извлечению редкоземельных элементов из нефелиновых сиенитов и применимы в разработке технологической схемы получения концентрата РЗЭ.
www.sibac.info
Список литературы:
1. Медведев А.С. Богатырева Е.В. Теория гидрометаллургических процессов. -М.: - Издат. Дом МИСиС, 2009.
2. Минерально-сырьевая база Кыргызской Республики на рубеже перехода к рыночной экономике. - Бишкек, 1998.
3. Исматов Х.Р. Алюминийсодержащее сырье Узбекистана и пути его переработки // Кислотная переработка алюминийсодержащего сырья на глинозем, Ташкент, 1974, С. 3-10.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ «СОЛТОН-САРЫ»
Мейманова Жээнайым Сагынбековна
ст. преп. каф. «Металлургия и металлургические процессы» Институт горного дела и горных технологий им. Академика У. Асаналиева КГТУ им. И. Раззакова, Кыргызская Республика, г. Бишкек E-mail: zheenayym@mail.ru
Кожонов Алмаз Кыргызбаевич
канд. техн. наук, генеральный директор ОсОО "Geotechservice Technology" Кыргызская Республика, г. Бишкек Е-mail: kozhonov@mail.ru
Ногаева Кулжамал Абдраимовна
д-р техн. наук, проф. каф. «Металлургия и металлургические процессы», ИГД и ГТ им. Академика У. Асаналиева КГТУ им. И. Раззакова,
Кыргызская Республика, г. Бишкек E-mail: Knogaeva. @yahho. com
Молмакова Мира Сапаровна
канд. техн. наук, доц. каф. «Металлургия и металлургические процессы», ИГД и ГТ им. Академика У. Асаналиева КГТУ им. И. Раззакова,
Кыргызская Республика, г. Бишкек E-mail: molmakova_m@mail.ru
