Кинетика гидрохимического фторирования кремнийсодержащих отходов титаномагнетитовых руд
И.С. Медянкина, В.М. Скачков, Л.А. Пасечник
ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.900
Оригинальная статья
Аннотация: Предложен способ получения высокодисперсного аморфного кремнезема из отходов обогащения низкотитанистых ванадий содержащих титаномагнетитов АО «ЕВРАЗ Качканарский ГОК» – хвостов мокрой магнитной сепарации. Применение раствора гидрофторида аммония (NH4HF2) позволяет практически селективно извлечь кремний в раствор в виде гексафторосиликата аммония. Степень извлечения кремния раствором 1,0–2,5мас.% NH4HF2 за 6 часов составляет 46%. Диффузионный процесс выщелачивания кремния из ХММС описывается кинетическим уравнением 1–(1–α)1/3=0,0043·exp(–5230/RT)·τ. Аморфный кремнезем SiO2 , полученный золь-гель методом из фторидного кремнийсодержащего раствора, имеет высокоразвитую поверхность Sred=320 м2/г, рассчитанный из средней плотности «белой сажи» размер частиц составляет dmed=10 нм. Увеличение концентрации NH4HF2 до 20 мас.% приводит к повышению растворимости кремния, а также других компонентов хвостов мокрой магнитной сепарации, которые являются нежелательными примесями в конечном продукте SiO2. В целом показана перспективность гидрохимического выщелачивания кремнийсодержащих промышленных отходов – хвостов мокрой магнитной сепарации слабыми растворами гидрофторида аммония для синтеза чистого аморфного SiO2.
Ключевые слова: хвосты мокрой магнитной сепарации, аморфный кремнезем, гидрофторид аммония, фторирование, кинетика процесса
- Медянкина Ирина Сергеевна – аспирант, младший научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
- Скачков Владимир Михайлович – к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
- Пасечник Лилия Александровна – к.х.н., ведущий научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
Ссылка на статью:
Медянкина, И.С. Кинетика гидрохимического фторирования кремнийсодержащих отходов титаномагнетитовых руд / И.С. Медянкина, В.М. Скачков, Л.А. Пасечник // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 900-909. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.900.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Современные технологии переработки техногенного сырья / науч. ред. К.В. Булатов, Г.И. Газалеева. – Екатеринбург: АО «ИПП «Уральский Рабочий», 2019. – 200 с.
2. Han, F. Properties of steam-cured precast concrete containing iron tailing powder / F. Han, S. Song, J. Liu, S. Huang // Powder Technology. – 2019. – V. 345. – P. 292-299. DOI: 10.1016/j.powtec.2019.01.007.
3. Liu, S. Study on the grinding kinetics of copper tailing powder / S. Liu, Q. Li, J. Song // Powder Technology. – 2018. – V. 330. – P. 105-113. DOI: 10.1016/j.powtec.2018.02.025.
4. Das, S.K. Exploitation of iron ore tailing for the development of ceramic tiles / S.K. Das, S. Kumar, P. Ramachandrarao // Waste Management. – 2000. – V. 20. – I. 8. – P. 725-729. DOI: 10.1016/S0956-053X(00)00034-9.
5. Augusto, T.M. Iron ore tailings as catalysts for oxidation of the drug paracetamol and dyes by heterogeneous / T. Augusto, P. Chagas, D.L. Sangiorge et al. // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2018. – V. 6. – I. 5. – P. 6545-6553. DOI: 10.1016/j.jece.2018.09.052.
6. Galvão, J.L.B. Reuse of iron ore tailings from tailings dams as pigment for sustainable paints / J.L.B. Galvao, H.D. Andrade, G.J. Brigolini et al. // Journal of Cleaner Production. – 2018. – V. 200. – P. 412-422. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.07.313.
7. Нажарова, Л.Н. Получение микрочастиц «белой сажи» из кислых золей / Л.Н. Нажарова, Д.И. Галимбекова // Вестник Казанского технологического университета. – 2010. – № 8. – С. 284-287.
8. Мельниченко, Е.И. Фторидная переработка редкометалльных руд Дальнего Востока / Е.И. Мельниченко. – Владивосток: Дальнаука, 2002. – 268 с.
9. Ахметова, Т.Г. Химическая технология неорганических веществ / Т.Г. Ахметова. – M.: Высшая школа, 2002. – 534 с.
10. Medyankina, I.S. Synthesis of nanosized silica from industrial waste and its characteristics / I.S. Medyankina, L.A. Pasechnik // AIP Conference Proceedings. 2020. – V. 2313. – I. 1. – P. 050020-1- 050020-6. DOI: 10.1063/5.0032199.