Разложение алюминийсодержащих руд Таджикистана с применением отходов производства Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2013, том 56, №11_

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 669.712

Академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов, Э.Д.Маматов, Абдул Куддус Хомиди,

М.С.Пулатов

РАЗЛОЖЕНИЕ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ РУД ТАДЖИКИСТАНА С ПРИМЕНЕНИЕМ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Институт химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан

Представлены результаты изучения кислотного разложения аргиллитов и хлорирования си-аллитов Таджикистана. Найдены оптимальные условия взаимодействия алюминийсодержащих руд с серной кислотой и хлором. Разработаны соответствующие принципиальные технологические схемы переработки указанных руд.

Ключевые слова: кислотное выщелачивание - хлорирование - порода аргиллита - сиаллит - серная кислота.

Имеется ряд работ [1-3], где описана переработка низкокачественных алюминийсодержащих руд минеральными кислотами и газообразным хлором.

В настоящей работе изучено взаимодействие аргиллитов с серной кислотой, которая является отходом производства каустической соды АООТ «Таджикхимпром» (отработанная Н2$>0А после сушки хлором) и исследовано разложение сиаллитов хлором.

В работах [4,5] приведены химические основы кислотного и хлорного методов переработки алюминийсодержащих руд. Описаны методика эксперимента, физико-химические свойства и минералогический состав аргиллитов и сиаллитов.

Поэтому в настоящей статье приводятся непосредственно результаты эксперимента. На рис.1 приведена зависимость степени извлечения оксидов А12Оъ и Ре20ъ из состава

обожжённой породы от: температуры (рис.1а); продолжительности процесса (рис.1б); концентрации серной кислоты (рис.1 в).

Из рис.1а видно, что с повышением температуры от 20 до 100°С извлечение Л120ъ и Ре20ъ

возрастает и достигает максимума 59.7% для Л120ъ и 91.6% для ¥е20ъ при 100°С.

Зависимость степени извлечения Л120ъ и ¥е20ъ от продолжительности процесса сернокислотной обработки аргиллитов изучали в интервале от 15 до 60 мин (рис.1б). С увеличением длительности процесса переработки до 60 мин при оптимальной температуре 95°С извлечение ¥е20ъ возрастает от 87.5 до 91.8% , а Л120ъ - от 43.9 до 60.1%. Концентрация кислоты изменялась от 20 до 70% (рис.1в), а неизменными факторами в данном процессе являлись: температура - 95°С, продолжи-

Адрес для корреспонденции: Маматов Эргаш Джумаевич. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 299/2, Институт химии АНРТ. Е-таИ:е^а^,И76@таИ.ги

тельность процесса - 60 мин. С ростом концентрации кислоты от 20 до 60% степень извлечения компонентов возрастает, достигая максимального значения 60.4% для Л12Оъ и 91.9% для ¥егОъ.

Рис.1. Зависимость степени извлечения Л12Оъ и Ре2О3 от: температуры (а), продолжительности процесса (б) и концентрации кислоты (в) при сернокислотном разложении аргиллита.

Рис.2. Зависимость степени извлечения оксидов алюминия и железа от расхода хлора из аргиллита.

Как показывают результаты опытов (рис.2), максимальное хлорирование оксидов наблюдается при расходе хлора 14-15 мл/мин, когда степень извлечения оксидов достигает: Л12Оъ -

92,6% и ¥егОъ - 96,5%.

На основе проведённых исследований разработана принципиальная технологическая схема комплексной переработки аргиллитов кислотным способом и двухстадийная переработки сиаллитов хлорным способом (рис.3 и 4).

Рис.3. Принципиальная технологическая схема комплексной переработки аргиллитов Зидды сернокислотным

способом.

Способ кислотной обработки включает в себя следующие основные стадии (рис.3):

- измельчение сырья;

- отсеивание частиц размером 0.5-0.1 мм;

- дегидратирующий обжиг при температуре 500-600°С в течение 60 мин;

- подача измельченного сырья и серной кислоты в реактор;

- кислотное разложение сырья при температуре 85-95°С в течение 60 мин;

- разделение пульпы отстаиванием и фильтрованием.

Раствор, представляющий собой в основном смесь солей алюминия и железа, испытан в качестве смешанного коагулянта для очистки промышленных и сточных вод от взвешенных примесей.

Проведённые исследования показали, что по своему коагулирующему действию полученные сернокислые растворы алюминия и железа не уступают широко используемому в качестве коагулянта сернокислому алюминию.

Твердый осадок, состоящий в основном из нерастворимых сульфатов кальция, магния, БЮ2 , иллита, солей тяжелых металлов может быть использован для производства стройматериалов.

Предлагается двухстадийный метод хлорирования (рис.4): в первой стадии - без восстановителя (выделение ЕвС1ъ), а во второй - с восстановителем (выделение А1С1Ъ). В качестве восстановителя вместо активированного угля использовался уголь Зиддинского месторождения.

Рис.4. Принципиальная технологическая схема двухстадийной переработки аргиллитов хлорным методом.

Таким образом, используя абгазивную Н2Б04 и уголь Зиддинского месторождения, найдены

оптимальные параметры разложения аргиллитов серной кислотой, сиаллитов - газообразным хлором.

Поступило 10.10.2013 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мирсаидов У.М., Сафиев Х.С. Комплексная переработка низкокачественного алюминийсодержа-щего сырья. - Душанбе: Дониш, 1998, 238 с.

2. Саттарова М.А., Таджибаев Г., Сафиев Х., Мирзоев Б. - Журнал «Комплексное использование минерального сырья». - Алматы, 1992, №4, с.51-55.

3. Назаров Ш.Б., Запольский А.К., Сафиев Х., Мирсаидов У.М. - Журнал «Комплексное использование минерального сырья». - Алматы, 1992, №5, с.72-75.

4. Мирсаидов У.М., Маматов Э.Д., Сафиев Х.С. Особенности процесса хлорного разложения бор- и алюминийсиликатных руд. - Душанбе: Дониш, 2013, 74 с.

5. Мирсаидов У.М., Маматов Э.Д. Комплексная переработка бор- и алюминийсиликатных руд Таджикистана. - Душанбе: Дониш, 2013, 115 с.

У.М.Мирсаидов, Э.Д.Маматов, Абдул ^уддус ^омиди, М.С.Пулатов

КОРКАРДИ МАЪДАЩОИ АЛЮМИНИЙДОРИ ТО^ИКИСТОН БО ИСТИФОДАИ ПАРТОВ^ОИ САНОАТЙ

Институти химияи ба номи В.И.Никитини, Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон

Натичахои тахкидоти тачзияи кислотагй ва хлоронидани маъданхои алюминийдори Точикистон оварда шудааст.

Калима^ои калиди: тацзияи кислотагй - хлоронидан - аргиллит - сиаллит - кислотаи сульфат.

U.M.Mirsaidov, E.D.Mamatov, Abdul Quddus Homidi, M.S.Pulatov DECOMPOSITION OF ALUMINIUM CONTAINING ORES OF TAJIKISTAN

WITH INDUSTRIAL WASTES

V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan Study results of argillites acid decomposition and siallites chlorination are presented. Optimal conditions of interaction of aluminium containing ores with sulfuric acid and chlorine are found. The process flow diagrams of processing abovementioned ores are defined. Key words: acid leaching - chlorination - argillite - siallite - sulfuric acid.