CC BY
78
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2012, том 55, №2________________________________
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 546.623:591.272
Д.Х.Мирзоев, М.М.Худойкулов, А.М.Каюмов, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов
АЗОТНОКИСЛОТНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ АРГИЛЛИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗИДДЫ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
Институт химии им В.И.Никитина АН Республики Таджикистан
Изучен процесс разложения аргиллитов азотной кислотой. Найдены оптимальные параметры процесса разложения аргиллитов. Предложена принципиальная технологическая схема переработки азотнокислотным способом.
Ключевые слова: азотная кислота - глинозём - аргиллит - месторождение Зидды - кремнезём.
Ранее [1, 2] было изучено соляно- и сернокислотное разложение аргиллитов.
Химический состав аргиллитов месторождения Зидды приведён в таблице.
Таблица
Компоненты Alfi3 Fe 2 O3 £3 Nafi k O CaO MgO п.п.п
мас%, 19.75 4.99 60.0 0.1 1.2 1.0 1.0 10.0
В состав аргиллитов входят минералы: кварц, каолинит, иллит, гематит и др.
Породу измельчали в лабораторной шаровой мельнице до размера частиц «-0.1 мм». С целью повышения извлечения оксидов алюминия и железа породу подвергли обжигу при температуре
500...600°С в течение 60 мин; азотная кислота дозировалась из расчёта стехиометрического количества. При разложении обожжённой породы степень извлечения составляет: Al.fi3 - 48-52%, а Fe2O3
- 86-88%. При таких же условиях разложения породы без предварительного обжига степень извлечения Alfiъ составляла 3-4%, а Fefiъ - 10-12%.
Обожжённый аргиллит подвергали азотнокислотной обработке (концентрация HNO3 40 мас%) в течение 60 мин при 95. 98°С. Анализ компонентов проводили по общепринятой методике.
На рис.1 приведена зависимость степени извлечения Alfiъ и Fe2Oз : от температуры (а), продолжительности процесса (б) и концентрации азотной кислоты (в).
Адрес для корреспонденции: Мирзоев Давлатмурод Хайруллоевич. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 299/2, Институт химии АНРТ. Е-mail: davlatmurod.mirzoev. [email protected]
20 30 40 50 60
Рис.1. Зависимость степени извлечения Alfi3 (1) и Fe1Oъ (2) в раствор из состава обожжённой породы: от температуры (а), продолжительности процесса (б) и концентрации азотной кислоты (в).
Из рис.1а видно, что с повышением температуры от 20 до 98°С извлечение Alfiъ и Fe2Oъ возрастало и достигало 52% для Al2O3 (кривая 1) и 86% для Fe2O3 (кривая 2).
Зависимость степени извлечения Al.fi3 и Fe2 Oз от продолжительности процесса азотнокислотной обработки аргиллитов изучали в интервале от 10 до 60 мин (рис.1б).
С увеличением длительности процесса переработки до 60 мин при оптимальной температуре
95...98оС извлечение Alfi3 возрастало до 48% (кривая 1), а Fe.fi ъ - до 88% (кривая 2). Дальнейшее увеличение продолжительности процесса не давало заметного увеличения степени извлечения компонентов. Для максимального извлечения Al.fi3 и Fe2Oъ достаточна часовая обработка.
В следующей серии опытов изучалось влияние концентрации азотной кислоты на разложение руды. Концентрация кислоты изменялась от 10 до 58% (рис.1в), а неизменными факторами в данном процессе являлись температура и продолжительность процесса. С ростом концентрации кислоты от 10 до 40% степень извлечения компонентов возрастала, достигая максимального значения 51% для Alfi3 (кривая 1) и 87% для Fe2O3 (кривая 2).
При дальнейшем увеличении концентрации кислоты выше 40% степень извлечения компонентов из руды монотонно падает, при 58%-ной концентрации кислоты степень извлечения Al2Oъ
составляла 43% (кривая 1) и Fe2O3 - 78% (кривая 2).
Этот процесс объясняется уменьшением соотношения между жидкой и твердой фазами, что приводит к увеличению вязкости пульпы, уменьшению скорости диффузионного переноса.
Таким образом, можно рекомендовать следующие условия разложения аргиллитов месторождения Зидды Республики Таджикистан: температура обжига 500...600°С; температура кислотного разложения 95...98°С; продолжительность обработки 60 мин, концентрация 40% и размер частиц «-0.1 мм».
На основании проведённых исследований предложена принципиальная технологическая схема получения нитратов алюминия, железа и других компонентов (рис.2).
Аргиллит ' .
__________________Д__________________
Измельчение аргиллита .
Обжиг при 500-600°С
I :
Кислотное разложение
Разделение
Рис.2. Принципиальная технологическая схема переработки аргиллита месторождения Зидды
азотнокислотным способом.
Способ переработки включает в себя следующие основные стадии:
- измельчение сырья до размера частиц «-0.1 мм»;
- дегидратирующий обжиг при температуре 500. 600°С в течение 60 мин;
- кислотное разложение сырья при температуре 95. 100°С в течение 60 мин;
- фильтрование.
При кислотном разложении аргиллитов в раствор извлекаются нитраты алюминия, железа, натрия и калия.
В осадок выпадает SiO2 , который может использоваться для производства фарфоровых изделий.
После разделения раствора, содержащего нитраты алюминия, железа, натрия и калия, нитраты калия и натрия можно использовать в качестве минеральных удобрений. Из нитратов алюминия и железа, после разделения щелочным способом, можно по технологии Байера получить глинозём.
Поступило 27.12.2011 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мирзоев Д.Х., Бобоев Х.Э., Мирсаидов УМ. - ДАН РТ, 2005, т.48, №2, с.81-85.
2. Мирзоев Д.Х., Худойкулов М.М., Каюмов А.М., Мирсаидов УМ. - Материалы семинаров «2011 год - Международный год химии» и «Радиационная безопасность Таджикистана» - Душанбе, 2011, с. 46-48.
Д.Х.Мирзоев, М.М.Худойцулов, А.М.Каюмов, У.М.Мирсаидов
ТАЧЗИЯИ АРГИЛЛИТИ КОНИ ЗИДДИИ ЧУМ^УРИИ ТОЧИКИСТОН БО ТАЪСИРИ КИСЛОТАИ НИТРАТ
Институти химияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмхои Цум^урии Тоцикистон
Дар маколаи номбурда тачзияи аргиллити кони Зидди бо кислотаи нитрат омухта шуда-аст. Дар натичаи коркард нитратхои алюминий, охан, натрий, калий хосил мешавад, ки баъди чудо намудан нитратхои калий, натрийро хдмчун нурии минералй истифода бурдан мумкин аст.
Калима^ои калиди: кислотаи нитрат - хокаи алюминий - аргиллит - кони Зидди - оксиди силитси.
D.Kh.Mirzoev, M.M.Khudoyqulov, A.M.Kayumov, U.M.Mirsaidov
NITRIC ACID DECOMPOSITION OF ARGILLITES OF THE ZIDDY DEPOSIT OF THE REPUBLIC OF TAJIKISTAN
V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan
In this article studied the nitric acid decomposition process of the argillites. Were found the optimal parameters of argillite decomposition process. Proposed the principal technologic scheme of processing with nitric acid method.
Key words: nitric acid - alumina - argillite - Ziddy deposit - silica.
