Tantal va niobiy rudalarini boyitish va qayta ishlash

|
Tantal va niobiy rudalarini boyitish va qayta ishlash
|
bet | 6/17 | Sana | 04.06.2024 | Hajmi | 8,73 Mb. | | #260035 |
Bog'liq BITIRUV MALAKAVIY ISHI YUZI1.2. Tantal va niobiy rudalarini boyitish va qayta ishlash
Tantal va niobiy rudalari juda kambag‘al bo‘lib, ularda 0,03-0,2 % gacha Me2O5 yig‘indi mavjud. Rudaning kompleks xususiyatini e’tiborga olib, undagi bir qator selektiv konsentratlar ajratib olinadi. Tantalo-niobiy rudalarini asosiy boyitish usuli gravitatsion usul hisoblanadi. Ushbu usulda qora past sortli konsentrat olinadi. Qora konsentrat flotogravitatsiya, flotatsiya, elektromagnit va elektrostatik separatsiya, ba’zan har xil kimyoviy usullarda yig‘indi holatiga olib kelinadi. Ba’zi niobiy-tantal minerallarida radioaktivlik xususiyatining kuzatilishi, ularda radiometrik separatsiya usulini qo‘llashga imkon yaratadi.
Texnik sharoitga ko‘ra I sortdagi tantalit minerali 60-65 %, II sortda esa 40 % dan kam bo‘lmagan Ta2O5ni; I va II sortdagi kolumbit minerali esa 60% va 50%gacha Nb2O5 ni o‘zida saqlashi kerak. Bevosita ferroqotishmalar olish uchun ishlatiladigan konsentratlar juda ham kam miqdorda P,S,C,Si,Titanni saqlashi lozim. Ortiqcha miqdordagi P va C po‘latning mo‘rtligini, S esa sinuvchanligini va korrozion barqarorligini kamaytiradi. Ruda konsentratlariga 3 xil kimyoviy birikmalar; (Ta2O5, Nb2O5) oksidlari, xlorli birikmalari va (K2TaF7 va K2NbF2) ftorli tuzlarining komplekslarini olish uchun ishlov beriladi.
Bu moddalarniishlab chiqarishda, texnologik sxema konsentratlarining mineralogik va kimyoviy tarkibiga qarab tanlab olinadi. Tantalit va kolumbit ma’dan konsentrati kislotalarda erimaydi-parchalanmaydi. Shuning uchun ularni parchalashda ishqor (KON, NaOH) bilan kuydirish yoki plavik kislotada parchalash usuli qo‘llaniladi.
Titan-tantal-niobiy gruppa minerallari, tantalit va kolumbitga nisbatan mustahkamligi kam bo‘lgani uchun, ular kislotalar bilan parchalanadi.
Tantalit-kolumbit konsentratining natriy ishqori bilan qayta ishlash texnologiyasi
Bu usul ko‘p tarqalgan bo‘lib, tantalit-konsentratlarini qayta ishlashga asoslangan. U quyidagi asosiy jarayonlardan iborat: qattiq suyulma va uni suv bilan ishlash.
Bu jarayonlar natijasida:
Fe(TaO3)2+6NaOH+2Na3TaO4+FeO+3H2O
Fe(NbO3)2+6NaOH+2Na3NbO4+FeO+3H2O
Xudi shunday reaksiyani Mn(TaO3)2 va Mn(NbO3)2 lar bilan ham yozish mumkin.
Qotishmaga suv bilan ishlov berilganda
6Na3TaO4+30H2O+3Na2O·4Ta2O5·25H2O+10NaOH
12Na3NbO4+43H2O+7Na2O·6Nb2O5·32H2O+22NaOH
Texnologik jarayonda suyultmadagi kislorod ishtirokida FeO va MnO bilan birga Fe2O3 va Mn3O4 lar ham hosil bo‘ladi. Temir oksidlari suyultmada Na2O·Fe2O3-ferrit holida bo‘ladi va suv bilan ishlov berilganda parchalanadi:
Na2O·Fe2O3+H2O+2NaOH+Fe2O3
Ishqor Bilan suyulma hosil qilishda aralashmalarda kremniy (SiO2), qalay (SnO2), volfram, alyumosilikatni hosil qiladi (Na2SiO3, Na2SnO3, Na2WO4, NaAlO2). Titan esa titanat natriy NaTiO3 yoki erimaydigan NaTiO5 hosil qilib tantal va niobiy bilan cho‘kmada qoladi.
Agar jarayonni ishqor miqdori bir muncha ortiqcha bo‘lgan holda olib borilsa, unda natriy-niobiy yoki tantalatlar to‘liq cho‘kmada qoladi. 1% li natriy ishqori eritmasi ishlatilsa, natriy-niobiy 7Na2O•6Nb2O5•32H2O 900C da 1g/l eriydi. Shuning uchun jarayon 5% dan kam bo‘lmagan ishqor eritmasi bilan amalga oshiriladi.
Hosil bo‘lgan suvli eritma tindiriladi va cho‘kma bir necha marta 5% li NaOH aralashgan issiq suv bilan yuviladi, chunki bunda tantal va niobiy eritmaga o‘tib ketmaydi.
Niobiy konsentratlarni qayta ishlash
Ruda konsentratlarida yuqorida aytib o‘tganimizdek uch xil kimyoviy birikmalar: (Ta2O5 va Nb2O5) oksidlari, xlorli birikmalari va (K2TaF7 va K2NbF7) ftorli tuzlarining komlekslari holida ishlov beriladi. Bu moddalarni ishlab chiqarishda ularning texnologik chizmasi konsentratlarning mineralogik va kimyoviy tarkibiga qarab tanlab olinadi. Tantalit va kolumbit ruda konsentratlari kislotalarda erimaydi, parchalanmaydi, shuning uchun ularni parchalashda ishqorlar (KOH, NaOH) bilan kuydirish yoki plovik kislotalarda parchalash usuli qo‘llaniladi.Titan-tantal-niobiy guruh minerallari (loparit, piroxlor) tantalit va kolumbitga nisbatan niobiyning mustahkamligi kam bo‘lganligi uchun ularni kislotalar (HF va H2SO4) bilan parchalash mumkin, lekin ularning tarkibi juda murakkab tuzilishga ega.
Tantalit-kolumbit konsentratlarini ishqor bilan qayta ishlash
Bu texnologik usul ko‘p tarqalgan bo‘lib, tantalit konsentratlarini qayta ishlashga asoslangan. Unda quyidagi asosiy jarayonlar bo‘ladi. Qattiq suyultma va uni suv bilan ishlash.
Bu jarayon natijasida:
Fe(TaO3)2+6NaOH →2 Na3TaO4+ FeO+ 3 H2O
Fe(NbO3)2+6NaOH →2 Na2NbO4+ FeO+ 3 H2O
Xuddi shunday reaksiyani Mn (TaO3)2 va Mn (NbO3)2 lar bilan ham yozish mumkin. Suyultma suv bilan ishlov berilganda:
6Na3TaO4 + 30 H2O = 4 Na2O* 3 Ta2O5 * 25 H2O + 10 NaOH
12 Na3NbO4 + 43 H2O = 2 Na2O* 6 Nb2O5 * 32 H2O + 22 NaOH texnologik jarayonda suyultmadagi kislorod ishtirokida FeO va MnO bilan birga Fe2O3 va Mn3O4 lar ham hosil bo‘ladi. Temir oksidlari suyultmada Na2O * Fe2O3 ferrit holida bo‘ladi va suv bilan ishlov berilganda parchalanadi :
Na2O * Fe2O3 + H2O = 2 NaOH + Fe2O3
Ishqor bilan suyultma hosil qilishda aralashmalarda kremniy (SiO2), qalay(SnO2), volfram, alyuminatlar, natriy gidroksid bilan eruvchan natriy tuzlarini (Na2SiO3, Na2SnO3, NaHCO3, NaAlO2) hosil qiladi. Titan va natriy tantanat Na2TiO3yoki erimaydiganNa2Ti2O5 hosil qilib tantal va niobiy bilan cho‘kmada qoladi.
Agar jarayon ishqorning miqdori birmuncha ortiqcha holda olib borilsa, natriy niobat va tantalatlar cho‘kmaga tushadi. 7 % li NaOH еritmasida 90 0C da natriy niobat 7 Na2O * 6 Nb2O5 * 32 H2O 7,2 g/l еriydi. Shuning uchun jarayon 5 % dan kam bo‘lmagan miqdor bilan amalga oshiriladi. Hosil bo‘lgan suvli eritma eritiladi va cho‘kmani birinchi marta 5 % li NaOH bo‘lgan issiq suv bilan yuviladi. Chunki bunda tantal va niobiy eritmaga o‘tib ketmaydi.
Cho‘kmani kislota bilan parchalash
Cho‘kmani qizdirilgan xlorid kislota (20 %) bilan parchalanadi va tantal hamda niobiyning gidratlangan oksidlari hosil bo‘ladi :
4 Na2O · 3Ta2O5 + 3 HCl + (x-4) H2O = 3 Ta2O5 · x H2O + 8 NaCl
7 Na2O · 6Nb2O5 + 14 HCl + (x-7) H2O = 6 Nb2O5 · H2O + 14 NaCl
Temir va marganes oksidlari kislotada erib, ularning xloridlarini hosil qiladi.
Mn2O3 + 8 HCl = 3MnCl2 + Cl2 + 4H2O
Natriy titanat kislotada erib titan kislotasini hosil qiladi. H2TiO3 qisman eriydi, asosiy qismi cho‘kmada tantal va niobiy bilan qoladi. Cho‘kma temir va marganes tuzlaridan issiq suv bilan yuvib tashlanadi. Yuvilgan cho‘kma filtrlanadi va 100-120°C darajada quritiladi. Quritilgan gidratlangan tantal kukunida 20-25 % suv bo‘ladi. Olingan bu kukunni 96-99 % (Ta,Nb)2O5 0,1-0,5 SnO2, 0,5 % gacha SiO2, 0,5% TiO2; 1% gacha FeO + MnO lardan iborat bo‘ladi. Hosil bo‘lgan oksid aralashmasi toza birikmalar olish uchun yuboriladi. Uning texnologik jarayoni quyidagi 1- chizmada berilgan. Plavik kislota bilan parchalash.
Tantal va niobiy aralashmalaridan tozalash texnologiyasi
Tantal va niobiy elementlarining fizik-kimyoviy xossalari bir-biriga juda yaqin. Ularni ajratish esa murakkabdir.
Sanoatda tantal va niobiyni ajratish uchun ikki usul qo‘llaniladi.
Organik erituvchilar bilan ekstraksiyalash.
Kompleks ftor tuzlarini kasrli kristallash.
Bundan tashqarii, korxonalarda-xloridli birikmalarning turlicha haydalishiga qarab, tantal qaytarilishiga va ion almashinuvchi smolalarda yutish qobiliyatiga qarab ajratiladi. Ion almashinish jarayonidan toza tantal va niobiy olishda ishlatiladi.
|
| |