Email this article 
IZUChENIE FAZOVOGO SOSTAVA REDKOMETAL'NOGO ShLAKA, POLUChENNOGO PRI VOSSTANOVITEL'NOM OBZhIGE RUDY ChUKTUKONSKOGO MESTOROZhDENIYa
- Authors: Agafonov D.G1, Sadykhov G.B1, Olyunina T.V1, Mikhaylova A.B1, Rumyantseva S.B1
-
Affiliations:
- Issue: No 6 (2024)
- Pages: 3-10
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5733/article/view/280098
- DOI: https://doi.org/10.31857/S086957332406310
- ID: 280098
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Исследован фазовый состав ниобий-редкоземельного шлака при восстановительном обжиге высокожелезистой редкометальной руды Чуктуконского месторождения - одного из самых богатых источников ниобия и редкоземельных металлов (РЗМ) в России. Установлено, что при восстановительном обжиге (1400 °C) образуются четыре основные фазы: бетафит Ca2(Nb,Ti)3O8, бритолит Ca4(Ce,La,Nd,Pr)(Si,P)6O26, шпинель с общей формулой (Mn,Fe,Mg)(Al,V)2O4 и стекловидная матрица. С увеличением расхода твердого восстановителя (кокса) с 11 до 17% массы руды меняется количественное соотношение фаз редкометального шлака, в то время как фазовый состав остается неизменным. По мере увеличения добавки кокса количество марганцевой шпинели и бритолита в шлаке (без учета стекловидной фазы) уменьшается соответственно с 46 до 27 и с 42 до 34%, а количество бетафита, наоборот, увеличивается с 12 до 39%. По данным микрозондового анализа ниобий и титан сосредоточены в бетафите и стекловидной матрице. Редкоземельные элементы распределяются по всем фазам кроме шпинели, которая не разлагается минеральными кислотами даже при высоких температурах в автоклавных условиях. Показано, что в результате удаления железа и фосфора в составе чугуна шлак, получающийся при восстановлении руды, становится в 5-6 раз более богатым редкими и редкоземельными элементами по сравнению с рудой. Это приводит к снижению материальных потоков при дальнейшем солянокислотном выщелачивании шлака с извлечением РЗМ в раствор и концентрированием ниобия и титана в остатке.
About the authors
D. G Agafonov
Email: agafonov-1802@mail.ru
G. B Sadykhov
T. V Olyunina
A. B Mikhaylova
S. B Rumyantseva
References
- Никулин, А.А. Металлы для высоких технологий: тенденции мирового рынка редкоземельных металлов / А.А. Никулин // Проблемы национальной стратегии. 2014. №1 (22). С.134—152.
- Машковцев, Г.А. Минеральное сырье для металлов высоких технологий / Г.А. Машковцев, Л.З. Быховский, Т.Д. Онтоева // Разведка и охрана недр. 2020. №2. С.10—24.
- Яценко, В.А. Особенности мирового рынка редкоземельных металлов / В.А. Яценко, Н.Ю. Самсонов, Я.В. Крюков // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2018. №6. С.68—72.
- U.S. Geological Survey: Mineral Commodity Summaries 2023. 210 p.
- Государственная программа Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности». Подпрограмма 15. Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов. URL: https://sudact.ru/law/rasporiazheniepr a vitelstva-rf-ot-29082013-n-1535-r/gosudarstvennaia-programma-rossiiskoi-federatsiirazvitie/podprogramma-15/ (дата обращения 05.04.24).
- Кузьмин, В.И. Состав и структурные особенности редкометальных руд Чуктуконского месторождения / В.И. Кузьмин, Н.В. Гудкова, Д.В. Кузьмин, А.М. Жижаев, Г.Н. Бондаренко, М.А. Мулагалеева, А.С. Романченко // Химия в интересах устойчивого развития. 2018. №18. С.157—166.
- Лихникевич, Е.Г. Минералогические критерии выбора технологии переработки руд редких металлов / Е.Г. Лихникевич, Е.Г. Ожогина, А.С. Фатов // Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2019. №4. С.42—48.
- Лихникевич, Е.Г. Опережающие минералогические исследования руд редких металлов — основа для прогнозирования технологических свойств и выбора оптимальных технологических решений: дис. … докт. геол.- минерал. наук / Е.Г. Лихникевич. — М. : Всерос. науч.-исслед. ин-т мин. сырья им. Н.М. Федоровского. ФГБУ ВИМС. 2020. 180 с.
- Садыхов, Г.Б. Исследования по восстановительному обжигу ниобий-редкоземельных руд Чуктуконского месторождения с получением фосфористого чугуна и ниобий-редкоземельного шлака / Г.Б. Садыхов, Д.Ю. Копьев, Д.Г. Агафонов, Т.В. Олюнина, К.Г. Анисонян, Е.Н. Левченко // Металлы. 2020. №3. С.3—13.
- G.B. Sadykhov, D.Yu. Kop’ev, D.G. Agafonov, T.V. Olyunina, K.G. Anisonyan, E.N. Levchenko, «Reducing Roasting of the Niobium-REM Ores of the Chuktukon Deposit with the Production of Phosphorus Cast Iron and Niobium-REM Slag». Russian Metallurgy (Metally). 2020. №5. P.507—516.
- Куприянова, И.И. Минералы группы бритолита / И.И. Куприянова, Г.А. Сидоренко, М.А. Кудрина // Геология месторождений редких элементов. Редкоземельные силикаты. 1966. Вып.26. С.23—66.
- Li, J. Innovative methodology to enrich britholite (Ca3Ce2[(Si,P)O4]3F) phase from rare-earth-rich slag by super gravity / J. Li, Z. Guo // Met. Mater. Trans. 2014. V.45. P.1272—1280.
- Зеликман, А.Н. Ниобий и тантал / А.Н. Зеликман, Б.Г. Коршунов, А.В. Елютин, А.М. Захаров. — М. : Металлургия, 1990. 296 с.
- Агафонов, Д.Г. Фазовое разложение при двустадийном солянокислотном выщелачивании ниобий-редкоземельного шлака, полученного при восстановительном обжиге редкометально-редкоземельной руды Чуктуконского месторождения / Д.Г. Агафонов, Д.Ю. Копьев, Г.Б. Садыхов // Редкие металлы и материалы на их основе : технологии, свойства и применение : Сб. тезисов 2-й Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика Н.П. Сажина. Москва. 2022. С.278, 279.
- Садыхов, Г.Б. Особенности солянокислотного разложения ниобий-редкоземельного шлака, полученного при восстановительном обжиге редкоземельной руды Чуктуконского месторождения / Г.Б. Садыхов, Д.Ю. Копьев, Д.Г. Агафонов, Т.В. Олюнина, К.Г. Анисонян // Металлы. 2021. №4. С.3—10.
- G.B. Sadykhov, D.Yu. Kop’ev, D.G. Agafonov, T.V. Olyunina, K.G. Anisonyan, «Hydrochloric Acid Decomposition of the Niobium-Rare-Earth Slag Produced by Reducing Roasting of the Rare-Earth Ore from the Chuktukon Deposit». Russian Metallurgy (Metally). 2021. №7. P.809—815.
- Агафонов, Д.Г. Некоторые особенности дробного осаждения редкоземельных металлов и марганца из солянокислотных растворов карбонатом аммония / Д.Г. Агафонов, Г.Б. Садыхов, Т.В. Олюнина // Металлы. 2023. №6. С.3—8.
- D.G. Agafonov, G.B. Sadykhov, T.V. Olyunina, «Fractional Preci pitation of Rare-Earth Metals and Manganese from Hydrochloric Acid Solutions by Ammonium Carbonate». Russian Metallurgy (Metally). 2023. №11. P.1577—1582.
Supplementary files
