Разложение концентрата боросиликатной руды методом спекания с хлоридом кальция

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2016, том 59, №1-2_

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 521.633

А.С.Курбонов, А.М.Баротов, Ф.А.Назаров, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов

РАЗЛОЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАТА БОРОСИЛИКАТНОЙ РУДЫ МЕТОДОМ СПЕКАНИЯ С ХЛОРИДОМ КАЛЬЦИЯ

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

Представлены результаты исследований разложения концентрата данбурита Ак-Архарского месторождения Таджикистана спекательным способом. Определены оптимальные условия разложения концентрата данбурита при совместном спекании с хлоридом кальция.

Ключевые слова: концентрат данбурита, переработка, спекание, разложение, извлечение.

Ранее в работах [1-4] был изучен процесс разложения боросиликатных руд с различными минеральными кислотами. В данной работе представлены результаты изучения разложения концентрата боросиликатных руд методом спекания с хлоридом кальция. В таблице представлен состав концентрата боросиликатной руды.

Борная руда в основном состоит из данбурита - CaB2(SiO2)3, датолита - Сa2B2(OH)2Si2O8, гидроборацита - CaMgB6Olг6H2O, аксинита - Ca2(Fe, Mg)Al2(OH)BSi4Ol5.

При спекании использовали хлорид кальция и активированный уголь. При применении спека-тельного метода, по-видимому, возможны следующие реакции:

CaB2(SiO4)2+2CaCl2+2C+2O2=CaB2O4+2CaSiOз+2a2+2CO; Са2В2(ОН)2Si2O8+Caa2+C+O2=CaB2O4+2CaSiOз+Cl2+CO+H2O; CaMgB6O11•6H2O+2Caa2+4C+O2=3CaB2O4+Mga2+a2+4CO+3H2O; 2(Са2^, Мn)Al2(OH)BSi4Ol5+CаCl2+2C+3O2=CаB2O4+Fe2Oз+2MnO+ +2(CaO•Al2Oз•SiO2)+2CaSiOз+4SiO2+Cl2+2CO+H2O.

Таблица

Химический и минералогический состав данбуритового концентрата месторождения Ак-Архар

Компоненты

<и К В § ^ ^ О О (N m <N О ¿75 О (N < О (N (D Рч О (D Рч 9 О MgO (N О Н MnO О (N O (N od ъ О (N Рч П.п.п

a S й 2 ч о О 17.41 00 4 (N 7 Ю (N 00 ю ГО (N о' ич о OS <N о' о d о 0. 0. \о U4 го

Адрес для корреспонденции: Курбанов Амиршо Сохибназарович, Баротов Азимджон Махмудович. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299/2, Институт химии АН РТ. E-mail: amirsho_77@mail.ru; a_barotov@mail.ru

Для типичного опыта концентрат боросиликатной руды измельчали до размера частиц 0.1 мм. Пробу смешивали с CaQ2 в соотношении 1:2 и спекали в муфельной печи.

Полученный спек обрабатывали водой при температуре 80°С в течение часа для устранения избыточного хлорида кальция. Затем пульпу отфильтровывали и после высушивания обрабатывали 20% соляной кислотой. Исследовано влияние различных физико-химических факторов, как на спекание руды в присутствии СаС12, так и на водную и соляно-кислотную обработку полученного спека, результаты которого приведены на рисунке.

Рис. Зависимости степени извлечения оксидов из состава концентрата боросиликатной руды от: а - температуры; б - продолжительности процесса; в - массового соотношения руды к СаС12. 1 - Fe2O3, 2 - Al2O3, 3 - B2O3 (размер частиц < 0.1 мм; температура спекания- 850°С; продолжительность процесса - 90 мин).

Как видно из рис. а, процесс разложения боросиикатных руд начинается при температуре выше 300°С, и при 800-850°С и массовом соотношении СаС12 к сырью 2:1 степень извлечения компонентов из состава боросиикатной руды достигает максимальных значений (в %): Бе203 - 96.86; Л1203 - 92.23; В203 - 89.58, соответственно.

Неорганическая химия

А.С.Курбонов, А.М.Баротов и др.

Влияние продолжительности процесса спекания показано на рисунке б. Как видно из рис. б, продолжительность процесса спекания до 90 мин при 800-850°С и массовом соотношении СаС12 к сырью 2:1 обеспечивает практически полное извлечение компонентов из состава сырья. Степень извлечения Fe2Ö3, A12O3 и B2O3, соответственно, достигает (в %): 96,64; 91,86 и 89,35.

Важным фактором, влияющим на разложение боросиликатных руд при совместном спекании с СаС12, является массовое соотношение СаС12 к сырью (рисунок в). При температуре 850°С и массовом соотношении СаС12 к сырью 1:1 степень извлечения компонентов из сырья превышает 50%. При массовом соотношении СаС12 к сырью, равном 2:1, степень извлечения Fe2O3, A12O3 и B2O3 достигает 90% и выше.

Согласно проведённым опытам и полученным результатам, наиболее эффективными условиями разложения боросиликатных руд при спекании с хлоридом кальция можно рекомендовать следующие: температура спекания 800-850°С, продолжительность процесса спекания 90 мин, массовое соотношение руды к CaC12 1:2. При таких условиях в раствор переходит (в %): B2O3 - 89.58, A12O3 -92.23, Fe2O3 - 96.86.

Поступило 12.10.2015 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мирсаидов У.М., Курбонов А.С., Маматов Э.Д. Кислотное разложение боросиликатных руд. -Душанбе: Дониш, 2015, 90 с.

2. Усмонова У.Х., Маматов Э.Д., Мирсаидов У.М. Разложение обожжённого исходного данбурита соляной кислотой. - ДАН РТ, 2012, т.55, №5, с.378-381.

3. Ашуров Н.А., Маматов Э.Д., Курбонов А.С., Ятимов П., Мирсаидов У.М. Сернокислотное разложение данбурита. - ДАН РТ, 2008, т.51, №6, с.432-435.

4. Курбонов А.С., Маматов Э.Д., Машаллах Сулеймани Б.А., Мирсаидов У.М. Разложение данбури-тового концентрата азотной кислотой. - ДАН РТ, 2010, т.53, №11, с.865-869.

А.С.Курбонов, А.М.Баротов, Ф.А.Назаров, У.М.Мирсаидов

ТАЧ,ЗИЯИ КОНСЕНТРАТИ МАЪДАНИ БОРОСИЛИКАТЙ БО УСУЛИ

ПУХТАН БО ХЛОРИДИ КАЛСИЙ

Институти химияи ба номи В.И.Никитина Академияи илмхои Цумхурии Тоцикистон

Натичах,ои тахдщоти тачзияи консентрати данбурити кони Ак-Архари Точикистон бо усули пухтан пешкаш шудаанд. Шароити мусоиди тачзияи консентрати данбурит хднгоми

пухтани якчоя бо хлориди калсий муайян карда шудааст.

Калима^ои калидй: консентрати данбурит, коркард пухтан, тацзия, цудокунй.

A.S.Kurbonov, A.M.Barotov, F.A.Nazarov, U.M.Mirsaidov DECOMPOSITION OF CONCENTRATE OF BOROSILICATE ORE BY SINTERING WITH CALCIUM CHLORIDE

V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

The results of study decomposition of concentrate danburite by sintering way in Ak-Arhar deposit in Tajikistan are present. Defined optimal conditions for decomposition danburite concentrate at a joint sintering with calcium chloride.

Key words: danburite concentrate, processing, sintering, decomposition, extraction.