CC BY
14
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2018, том 61, №5_
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 546-521.633
Д.Н.Худоёров, П.М.Ятимов, Н.А.Ашуров, Ш.Рамазони
ПЕРЕРАБОТКА БОРСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ЩЁЛОЧЬЮ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА
Институт химии им. ВИ.Никитина АН Республики Таджикистан
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидовым 01.03.2018 г.)
Представлены результаты исследования выщелачивания исходной борсодержащей руды и её концентрата месторождения Ак-Архар Республики Таджикистан раствором едкого натрия. Разработана принципиальная технологическая схема переработки борсодержащего сырья щелочным способом.
Ключевые слова: переработка, борсодержащее сырьё, щелочной способ, разработка, технологическая схема.
Ранее в работах [1-4] были изучены процессы разложения исходной боросиликатной руды минеральными кислотами и разработана принципиальная технологическая схема разложения указанных руд месторождения Ак-Архар Таджикистана.
Перерабатываемая исходная борсодержащая руда и её концентрат имеют сложный полиминеральный состав, который сильно колеблется в широком интервале. Вследствие этого они плохо обогащаются. Основными борсодержащими минералами месторождения Ак-Архар являются: данбурит, датолит, пироксены, гранит, кальцит, и в меньшей мере присутствует гидроборацит. Пустая порода представлена гипсом, карбонатами кальция, глинистыми минералами (гидрослюда, монтмориллонит) и кварцем [1].
В настоящей работе представлены результаты исследований процесса разложения исходной борсодержащей руды и её концентрата раствором едкого натрия, а также разработана принципиальная технологическая схема получения тетрабората натрия из борсодержащих руд.
Проведёнными исследованиями доказано, что основные минералы, входящие в состав борсо-держащих руд, являются малорастворимыми в кислотах. Показано, что их растворимость, как в кислотах, так и в щёлочах, увеличивается только после термической обработки при температурах 12231253 К. Относительно высокое содержание оксида кремния в составе боросиликатных руд (46.859.8%), который хорошо растворяется в щелочах, и низкая стоимость щёлочи, а также её доступность обусловливают промышленное применение щёлочного метода переработки. В этой связи для получения буры из боросиликатных руд нами был применён щелочной метод переработки.
С учётом содержания в щелочном растворе оксидов бора и алюминия, была рассчитана дозировка применяемой щёлочи. Так как разложение минералов в присутствии пустой породы происходит не полностью, следует увеличивать дозирование щёлочи до 180-200% от стехиометрического количества руды. Показано, что при такой дозировке, температуре 363-368 К и крупности частиц
Адрес для корреспонденции: Худоёров Дониёр Нормахмадович. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299/2, Институт химии АН РТ. E-mail: kh.doniyor@mail.ru
руды не более 0.1 мм за 120 мин выделяется в раствор в виде буры около 93.4% В2Оз. Обнаружено, что при щелочной обработке из состава борсодержащих руд оксид железа не переходит в раствор. Поэтому после фильтрования к остатку добавляли разбавленную соляную кислоту для получения солей железа.
Таким образом, исследованиями подтверждено, что на стадии разложения борсодержащего сырья щёлочью наблюдается переход в раствор большого количества борсодержащего продукта без каких-либо технологических осложнений.
Установлено, что степень извлечения компонентов из состава боросиликатных руд, особенно из их концентратов, сильно зависит от температуры, продолжительности процесса и концентрации гидроксида натрия.
Показано, что при 303 К разложение руды составляет 32.7%, а увеличение температуры до 3393-398 К и концентрации гидроксида натрия до 5-10 мас%, а также постоянное перемешивание увеличивают степень извлечения оксида бора до 93.4%. Выявлено, что крупность частиц руды в изученных пределах (0.1-0.3 мм) незначительно влияет на степень извлечения и скорость перехода в раствор железа, алюминия и буры. На основании проведённых исследований были рекомендованы следующие оптимальные условия разложения борсодержащего сырья: крупность частиц 0.1 мм; длительность перемешивания не менее 90 мин, концентрация едкого натрия 10-15 мас%; температура 353-368 К.
На рисунке представлена принципиальная технологическая схема переработки боросиликат-ных руд (исходной боросиликатной руды и концентрата) щелочным способом, где предлагается до начала щелочного разложения руды обжигать её при температуре 1223-1253 К в течение 60 мин. Процесс переработки исследуемых борсодержащих руд и их выщелачивание гидроксидом натрия проводили следующим образом. После термической обработки боросиликатные руды измельчали до размера частиц 0.1-0.3 мм и выщелачивали 10-15% раствором едкого натрия. Полученную пульпу фильтровали, промывали водой и отстаивали для кристаллизации. Затем из раствора методом перекристаллизации выкристаллизовали тетраборат натрия. К остатку после фильтрования добавляли разбавленный раствор соляной кислоты и вновь фильтровали. При этом в раствор переходят соли железа. Твёрдый остаток состоит из оксидов кремния и неразложившейся части боросиликатных руд, которые можно использовать как сырьё в промышленности строительных материалов.
Доклады Академии наук Республики Таджикистан
2018, том 61, №5
Борное сырьё
Рис. Принципиальная технологическая схема переработки борного сырья щелочным способом.
Поступило 05.03.20118 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мирсаидов У.М., Курбонов А.С., Маматов Э.Д, Кислотное разложение боросиликатных руд. -Душанбе: Дониш, 90 с.
2. Усмонова У.Х. Физико-химические основы разложения боросиликатных руд соляной и серной кислотами: Автореф. дис.... к.х.н. - Душанбе, 2015, 22 с.
3. Ашуров Н.А., Маматов Э.Д., Курбонов А.С. и др. Сернокислотное разложение данбурита. - ДАН РТ, 2008, т.51, №6, с.432-435.
4. Ашуров Н.А., Маматов Э.Д., Ятимов П., Мирсаидов У.М. Кинетика сернокислотного разложения предварительно обожжённого данбурита месторождения Ак-Архар Таджикистана. - Из. АН РТ, Отд. физ.-мат, хим., геол. и техн. н., 2008, №4(133), с.43-47.
Д.Н.Худоёров, П.М.Ятимов, Н.А.Ашуров, Ш.Рамазони
КОРКАРДИ АШЁИ ХОМИ БОРДОШТА БО ИШЦОР ВА НАКЩАИ ТЕХНОЛОГИИ ПРИНСИПАЛИИ КОРКАРДИ РАВАНД
Институти химияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмхои Цумхурии Тоцикистон
Натичахои тадкикоти ишкоронидани маъдани бордоштаи аввала ва консентрати он дар кони Ак-Архари Чумхурии Точикистон бо махлули ишк,ори натрий оварда шуда, накшаи асо-сии технологии коркарди ашёи хоми бордошта бо усули ишкоронидан коркард шудааст. Калима^ои калиди: коркард,ашёи хоми бордошта, усули ишцоронидан, кор карда баромадан, нацшаи технологи.
D.N.Khudoyorov, P.M.Yatimov, N.A.Ashurov, Sh.Ramazoni
PROCESSING OF BORON CONTAINING RAW MATERIALS WITH ALKALINE AND ENVELOPMENT OF A PROCESS FLOW DIAGRAM
V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan
The results of the study of the original boron-containing ore and its concentrate of the Ak-Arkhar deposit of the Republic of Tajikistan leaching by a caustic sodium solution are presented. A basic technological scheme for the processing of boron-containing raw materials by an alkaline method is developed. Key words: processing, boron-containing raw materials, alkaline method, development, technological scheme.
