ПРОЦЕССЫ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ И ФЛОТАЦИИ В ОБОГАЩЕНИИ ИЛЬМЕНИТОВЫХ РУД ИЗ ВЬЕТНАМА И ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ПОЛУЧЕННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Abstract

Ссылка для цитирования: Процессы электростатической сепарации и флотации в обогащении ильменитовых руд из Вьетнама и химическая переработка полученных концентратов / В.А. Карелин, Хай Шон Ле,  Н.В. Карелина, Хуонг Ле Тхи Май // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 2. – С. 38-52. Актуальность исследования определяется созданием принципиально нового способа синтеза титановых порошков высокой степени чистоты из ильменитовых руд месторождений Вьетнама, содержащих в тяжелой фракции смесь ильменита с рутилом. Это одно из приоритетных направлений комплексного развития месторождений редких и редкоземельных элементов во Вьетнаме. Цель: выбор условий, методов и последовательности проведения технологических операций по обогащению вьетнамских ильменитовых руд и последующей их химической переработки с получением высокочистого титана. Объекты: ильменитовая руда месторождения Ха Тинь (Вьетнам) с высоким содержанием оксидов титана, железа, циркония и низким содержанием кремния, алюминия, редкоземельных элементов, ванадия, а также ильменитовый концентрат, полученный в результате обогащения исходной ильменитовой руды. Методы: в процессе обогащения – электростатическая сепарация, флотация, использование коллекторов, активаторов и депрессоров, добавляемых к флотореагентам; при электролитическом синтезе титана – применение расплава в виде смеси фторидов лития, натрия и калия, обладающих минимальной температурой плавления, с добавкой тетрафторида титана; выбор условий запуска электролизера, катодной плотности тока, силы тока и напряжения для осаждения титана на катоде; исследование оптимальных условий выделения титанового порошка при низких температурах с использованием безводного фтороводорода. Результаты. Показана перспективность использования методов электростатической сепарации и флотации при обогащении вьетнамских ильменитовых руд месторождения Ха Тинь. Получен ильменитовый концентрат с содержанием диоксида титана более 50 %. Обоснованы преимущества использования метода прямого фторирования ильменитового концентрата элементным фтором, позволяющего обеспечить полноту его вскрытия и отделить летучие фториды титана, ниобия, ванадия и кремния от нелетучих – фторидов железа, циркония, гафния и церия. Это позволяет оптимизировать число стадий при дальнейшем применении TiF4 в качестве материала для получения титанового порошка. При электролитическом получении титана обоснована необходимость применения расплава фторидных солей лития, натрия и калия, имеющих состав: LiF (0,465 М)-NaF (0,115 М)-KF (0,42 М), обладающего минимальной температурой плавления (454 °С) и пределами изменения концентрации K2TiF6 (25–30 %). При этом величины плотности тока и выхода по току приближаются к максимальным значениям – 3,5–4,0 А/см2 и 60–65 % соответственно. Содержание примесей в титановом порошке не превышает 0,135 %, что удовлетворяет требованиям для изготовления изделий из компактного титана.