РАЗРАБОТКА СПОСОБА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОБЕСКРЕМНИВАНИЯ АКТИВИРОВАННОГО ЦИРКОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА РАСТВОРОМ NH4HF2

Ссылка для цитирования: Разработка способа низкотемпературного обескремнивания активированного цирконового концентрата раствором NH4HF2 / А.А. Смороков, А.С. Кантаев, Д.В. Брянкин, А.А. Миклашевич // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 4. – С. 27-36. Актуальность. Исследование обосновано целесообразностью разработки технологии переработки активированных цирконовых концентратов с получением бадделеитового концентрата, используемого для изготовления высокотемпературной керамики, и с возможностью регенерации основного реагента. При этом получаемый диоксид кремния в качестве побочного продукта может быть использован для изготовления изделий из силикатной керамики. Цель: определить максимальную степень обескремнивания активированного цирконового концентрата водным раствором гидродифторида аммония с получением бадделеитового концентрата; предложить схему переработки активированного цирконового концентрата с получением бадделеитового концентрата и диоксида кремния. Объекты: раствор гидродифторида аммония, термоактивированный цирконовый концентрат, водный раствор аммиака. Методы: экспериментальные исследования, рентгенофлюорисцентный анализ, рентгенофазовый анализ, атомно-эмиссионная спектроскопия, инфракрасная спектроскопия. Результаты. Определены условия селективного удаления кремния из активированного цирконового концентрата с получением бадделеитового концентрата в качестве целевого продукта и диоксида кремния в качестве попутного продукта. Влияние концентрации гидродифторида аммония в выщелачивающем растворе на степень обескремнивания активированного цирконового концентрата незначительно. Оптимальные условия проведения выщелачивания следующие: концентрация раствора NH4HF2 – 30 %, продолжительность – 60 минут, температура – 90 °С; соотношение твердого к жидкому – 1:5. При данных условиях более 97 % кремния переходит в раствор. В процессе выщелачивания диоксид циркония частично реагирует с выщелачивающим реагентом с образованием гептафтороцирконата аммония, характеризуемого более низкой растворимостью в растворе в сравнении с фторидами аммония и гексафторосиликатом аммония. Последующий обжиг позволяет перевести гептафтороцирконат обратно в диоксид циркония. Получаемый раствор гексафторосиликата аммония используется для получения аморфного диоксида кремния и раствора фторида аммония, служащего сырьем в процессе регенерации выщелачивающего раствора с повторным его использованием для переработки новой партии сырья. По результатам работ предложена технологическая схема получения бадделеитового концентрата. Схема характеризуется отсутствием отходов.