Прилагане на химични методи в технологията на концентрат на бадделеит
Локшин Е. П. 1, Лебедев В. Н. 2, Бармин И. С. 2
1Институт по химия и технология на редки елементи и минерални суровини. И.В. Тананаева КСЦ РАН,. Апатит, Русия
2OJSC "Kovdorsky GOK", Ковдор, Русия
Дадени са данните за прилагането на химични методи за пречистване на концентрат на бадделеит и извличане на бадделеит от крайната хвостохранилище.
В JSC "Kovdorsky GOK" концентратът на бадделеит (BC) се изолира от хвоста на обогатяването на апатит чрез гравитационни методи с допълнително пречистване чрез магнитно разделяне. Премахване на BC, освободено съгласно TU 1762-003-00186759-2000. достига 35% [1]. Рядкометалните минерали образуват механично трудни за унищожаване сраствания с бадделеит, имат сходна плътност, следователно, когато се обогатяват, те попадат в груб концентрат на бадделеит. Това определя замърсяването на BC с радионуклиди, особено при преработка на руда в "аномалната" зона, съдържаща повишени концентрации на хечетлита.
В довършителните операции се изхвърлят няколко вида отпадъци, характеризиращи се с повишена специфична радиоактивност. На първо място, това не позволява получаването на търговски BC от тях, като се използват методи за механично обогатяване.
Фигура: 1. Основната технологична схема за почистване на грубия БК от радионуклиди
Тъй като възможностите на методите за механично обогатяване са до голяма степен изчерпани, се разработват методи за химическо обогатяване. Приет е метод със сярна киселина за преработка на продукти, съдържащи бадделеит. В същото време бяха взети предвид икономически фактори (относително ниската цена на търговската сярна киселина, наличието на нейното производство в района на Мурманск), факторите на околната среда (пречистването на отпадъчните води от сулфатен йон е по-лесно, отколкото от хлоридни йони; ниска летливост на сярна киселина) и технологични фактори (възможността за провеждане на процеси при високи температури без използване на автоклавно оборудване).
Резултатът от първата част на изследването е разработването от специалисти на IHhTREMS KSC RAS и OJSC Kovdorsky GOK на технологията за почистване на сярна киселина на груб BC от радионуклидни примеси [2, 3]. Технологията, схематичната диаграма на която е показана на фиг. 1 се основава на факта, че повечето радиоактивни примеси (уран, торий), както и значителна част от тантал и ниобий, не се кристализират изоморфно с бадделейит, образувайки независими минерали от пирохлорната група. Сравнителен анализ на химическата стабилност на бадделеит и различни танталониобати (лопарит, пирохлор (Ca, Na) 2Nb2O6 (OH, F)), други примесни минерали - циркелит, магнетит, форстерит, апатит, илменит, калцит, доломит позволи експериментално да покаже, че в температурния диапазон 180-200 o C е възможно селективно разлагане на сярна киселина на повечето примесни минерали, включително такива стабилни като хечетолит и пирохлор. Baddeleyite при тези условия практически не взаимодейства с H2SO4. Цирконът, пироксените и гранатите, присъстващи в концентрат на бадделеит, ограничават ефективността на пречистването му от SiO2.