New issue

2023, №: 3

More

Известия ВУЗов Кыргызстана

Paper
Authors
  1. Найманбаев М.А., Лохова Н.Г., Балтабекова Ж.А., Касымжанов К.К.
  2. Найманбаев М.А., Лохова Н.Г., Балтабекова Ж.А., Касымжанов К.К.
  3. M.A. Naimanbaev, N.G. Lokhova, Zh.A. Baltabekova, K.K. Kasymzhanov
Title
  1. ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОДУКТА ОБОГАЩЕННОГО РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛЛАМИ ИЗ ЦИРКОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА
  2. ЦИРКОН КОНЦЕНТРАТЫНАН БААЛУУ МЕТАЛЛДАР МЕНЕН БАЙЫТЫЛГАН СЕЙРЕК КЕЗДЕШҮҮЧҮ ӨНӨР-ЖАЙ ПРОДУКТТУ БӨЛҮП ЧЫГАРУУ
  3. EXTRACTING OF PRODUCT, ENRICHED BY RARE-EARTH METALS FROM CIRCON CONCENTRATE
Abstract
  1. Цирконовый концентрат месторождения Обу-хо⬬ское является перспективным источником редко-зе¬мельных металлов (РЗМ), так как в нем содержится 3,53% суммы оксидов РЗМ. В работе проведен обзор существующих способов хлорирования различных видов сырья, содержащего редкие и редкоземельные элементы с использованием разных хлорирующих агентов. На ос¬но¬вании анализа выявленных схем установок для иссле¬дований процесса хлорирования создана лабора¬торная ус-тановка для проведения экспериментов по хлори¬ро-ва¬нию цирконового промпродукта в расплаве, позволяю¬щая соблюдать температурный режим про¬цесса, а так¬же улавливать отходящие газы. По данным рент¬ге¬но¬фазового анализа установлено, что основная фаза цирконового концентрата - циркон ZrSiO4, титан при¬сут¬ствует в виде рутила TiO2. Установлено присут¬ствие гематита Fe2O3 и кварца SiO2. Представлены результаты термического анализа для выявления фаз, содержащих РЗМ. Проведение физико-химических ис¬сле¬дований фазового состава хвостов обогащения цир¬ко¬нового концентрата показали, что основная часть редкоземельных металлов связана в фосфаты, меньшая – с железом и вольфрамом. На основании анализа науч¬но-технической литературы в качестве хлорирующего агента были выбраны хлориды щелочного металла (хло¬рид калия и аммония), смесь хлоридов щелочного и ще¬лоч¬ноземельного металлов (карналлит). Применение в качестве хлоринатора карналлита при температуре процесса 750°С позволило достичь увели¬чения степени хлорирования по сравнению с исполь¬зованием хлорида ка¬лия, с 18,13% до 44,11%, а также снизить потери РЗМ с отходящими газами.
  2. Обуховское кен орнының циркон концентраты си¬рек кездесетін металдардың (REM) перспективалық көзі болып табылады, себебі оның құрамында REM ок¬сид¬терінің 3,53% бар. Осы мақалада әртүрлі хлорлау агенттерін қолданатын сирек және сирек жер эле¬мент¬¬тері бар шикізаттың әртүрлі түрлерін хлор¬лаудың қолданыс әдістерінің шолуы жасалған. Хлорлау процесін зерттеу үшін өсімдіктердің анықталған схе¬ма¬ларын талдау негізінде, балқымада цирконий өнер¬кә¬сі¬пті өнімін хлорлау бойынша эксперименттер жүргізу үшін зертхана құрылысы жасалды, бұл про¬цестің тем¬пе-ратуралық режимін сақтауға, сондай-ақ пайда¬ла-ныл¬ған газдарды аулауға мүмкіндік береді. Рентгендік фаза талдауларына сәйкес, циркон концен¬тратын негізгі фа¬за¬сы циркон ZrSiO4, титан - рутил TiO2 түрінде кезде¬се¬ді. Гематит Fe2O3 және кварцтың SiO2 бары анық¬тал¬ды. REM бар фазаларды анықтау үшін жылу тал¬дауы¬ның нәтижелері келтірілген. Цир¬кон концентра¬тын байыту қалдықтарының фазалық құрамының физи-калық-химиялық зерттеулері сирек-жер металл¬да-рының негізгі бөлігі фосфаттармен, кішігірім бөліктері темір мен вольфраммен байла¬нысты екенін көрсетілді. Хлораторлық зат ретінде ғылыми-техникалық әде¬биет¬¬терді талдау негізінде сілтілі металл хлоридтері (калий және аммоний хло-риді), сілтілік металдардың және сілтілік-жер метал¬дар хлоридтерінің (карнал¬лит) қоспасы анықталды. 750 градус Цельсий темпе¬ра¬ту¬расында хлораторлық хлор¬лаушы ретінде карналлит қолданылған кезде хлорлау дәрежесі калий хлоридімен салыстырғанда 18,13%дан 44,11% ға дейін жоға¬ры¬лап, қалдық газдармен сирек кездесетін металдардың жо¬ғалуы да төмендеді.
  3. The zircon concentrate of the Obukhovskoye deposit is a promising source of rare earth metals (REM), as it contains 3.53% of the number of oxides of REM. The paper performs a review of existing methods of chlorination of various types of raw materials containing rare and Rare-Earth Elements using various chlorinating agents. Based on the analysis of the revealed schemes of plants for chlorination process study, a laboratory-scale plant was set up to perform experi¬ments on the zirconium intermediate stocks chlorination process in the melt, allowing to observe the temperature regime of process, as well as to collect the exhaust gases. According to X-ray diffraction analysis, it is established that the main phase of zircon concentrate is ZrSiO4 zircon; titanium is present as TiO2 rutile. The presence of Fe2O3 hematite and SiO2 quartz is established. The results of thermal analysis for the detection of phases containing REM are presented. Con¬duc¬tion of physical and chemical studies of the phase com¬po¬si¬tion of the mill tailings of zircon concentrate showed that most of the Rare-Earth Metals are bound to phosphates and the smaller part is bound to iron and tungsten. Based on the analysis of the scientific and technical literature, alkali-me¬tal chlorides (potassium chloride and ammonium chlo¬ride), a mixture of alkali and alkaline-earth metal chlo¬rides (car¬nallite) were chosen as the chlorinating agent. Usage of car¬nal¬lite as a chlorinator at a process temperature of 750°C allows to achieve an increase in the degree of chlorination com¬pared with use of potassium chloride, from 18.13% to 44.11%, and to reduce losses of the REM with exhaust gases.
Keywords
  1. цирконовый промпродукт, хлори¬ро¬вание, редкоземельные металлы, термический анализ, карналлит.
  2. циркон өнеркәсіпті өнімі, хлорлау, си¬рек кездесетін металдар, термиялық талдау, карнал¬лит.
  3. zirconium intermediate stock, chlorina¬tion, rare-earth metals, thermal analysis, carnallite.
Authors info
  1. Найманбаев Мадали Абдуалиевич, Европейская Академия Естественных Наук, Ганновер, Германия, кандидат технических наук, веду-щий научный сотрудник. Лохова Нина Георгиевна, Казахский нацио-нальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, г.Алматы, Республика Казахстан, Акционер-ное Общество «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория титана и редких тугоплавких металлов, старший научный сотрудник. Балтабекова Жазира Амангельдиевна, Казахский национальный исследователь-ский технический университет имени К.И.Сатпаева, г.Алматы, Республика Казах-стан, Акционерное Общество «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория титана и редких тугоплавких металлов, научный сотрудник. Касымжанов Кайсар Кошербаевич, Казахский национальный исследовательский техни-ческий университет имени К.И. Сатпаева, г.Алматы, Республика Казахстан, Акционер-ное Общество «Институт металлургии и обогащения», г.Алматы, Республика Казахстан, Лаборатория титана и редких тугоплавких металлов, ведущий инженер.
  2. Найманбаев Мадали Абдуалиевич, Табигый Илимдер Европа Академиясы, Ганновер, Германия, техника илимдеринин кандидаты, жетектөөчү илимий кызматкер. Лохова Нина Георгиевна, К.И. Сатпаев атындагы Казак улуттук изилдөө техникалык университети, «Металлургия жана байытуу Институту» Акционердик Коому, Алматы шаары, Казахстан Республикасы, Лаборатория титана жана сейрек кездешүүчү кыйындык менен эрүүчү металлдардын лабораториясы, ага илимий кызматкер. Балтабекова Жазира Амангельдиевна, К.И.Сатпаев атындагы Казак улуттук изилдөө техникалык университети, «Металлургия жана байытуу Институту» Акционердик Коому, Алмата шаары, Казахстан Республикасы, Титан жана сейрек кездешүүчү кыйындык менен эрүүчү металлдардын лабораториясы, илимий кызматкер. Касымжанов Кайсар Кошербаевич, К.И.Сатпаев атындагы Казак улуттук изилдөө техникалык университети, «Металлургия жана байытуу Институту» Акционердик Коому, Алмата шаары, Казахстан Республикасы, Титан жана сейрек кездешүүчү кыйындык менен эрүүчү металлдардын лабораториясы, жетектөөчү инженер.
  3. Madali Naimanbaev, European Academy of Natural Sciences, Hanover, Germany, candidate of technical sciences, member of the leading researcher. Nina Lokhova, Kazakh national research technical University by name of K.I. Satpaev, «Institute of Metallurgy and Ore Beneficiation», Laboratory of the Titan and Rare Refractory Metals, Almaty, Republic of Kazakhstan, senior researcher. Zhazira Baltabekova, Kazakh national research technical University by name of K.I. Satpaev, «Institute of Metallurgy and Ore Beneficiation», Laboratory of the Titan and Rare Refractory Metals, Almaty, Republic of Kazakhstan, researcher. Kaysar Kasymzhanov, Kazakh national research technical University by name of K.I. Satpaev, «Institute of Metallurgy and Ore Beneficiation», Laboratory of the Titan and Rare Refractory Metals, Almaty, Republic of Kazakhstan, lead engineer.
Pdf
DOI
  • 10.26104/IVK.2019.45.557
  • Citing
  • Найманбаев М.А., Лохова Н.Г., Балтабекова Ж.А., Касымжанов К.К. ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОДУКТА ОБОГАЩЕННОГО РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛЛАМИ ИЗ ЦИРКОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА. Известия ВУЗов Кыргызстана. 2019. №. 2. C. 26-30