Хлорирование данбурита месторождения Ак-Архар (Таджикистан) Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2009, том 52, №2_________________________________

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 521.633

Н.А.Ашуров , Э.Д.Маматов, А.Курбанов, П.Ятимов, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов ХЛОРИРОВАНИЕ ДАНБУРИТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ АК-АРХАР (ТАДЖИКИСТАН)

В работах [1-3] подробно описано хлорное разложение минерального сырья. Метод хлорирования может дать хороший результат при получении солей бора и железа из данбури-та Ак-Архара (Таджикистан).

Целью данной работы является изучение хлорирования данбурита месторождения Ак-Архар. Для изучения хлорирования данбурита использовали газообразный хлор с последующей сушкой концентрированной серной кислотой. Сначала данбурит измельчался, затем его разделяли по фракциям просеиванием.

Процесс хлорирования проводили на установке проточного типа, состоящей из: реактора из кварца; конденсатора со сборником хлоридов; поглотителя с растворами №ОИ и ио-дида калия для улавливания остаточного хлора и системы контрольно-измерительных приборов (милливольтметр с термопарой и газорасходомер). Хлор подавался из баллона после

Продукт хлорирования собирали в мерную колбу, растворяли водой. В растворе определяли содержание бора, железа и кальция по определенным методикам.

Результаты опыта хлорирования данбурита без восстановителя приведены на рис.1.

Влияние температуры на хлорирование данбурита изучали в интервалах 200-800°С при длительности процесса хлорирования 60 мин (рис.1). В интервале температур 200-4000С степень извлечения оксидов железа, бора и кальция составляла, в %:

сушки, средний расход которого составлял 8-10 мл/мин.

Температур а,°С

Рис.1. Зависимость степени хлорирования оксидов (Fe2Ö3, B2O3 и CaO), входящих в состав данбурита, от температуры.

Fe2O3 - 18.3-34.1; B2O3 - 2.2-9.92 и CaO - 3.8-6.8 соответственно.

Максимальное извлечение оксидов достигалось при повышении температуры до 600-700°С и составляло, в %: Fe2O3 - 47.9; B2O3 - 26.7 и CaO - 14.28. Дальнейшее увеличение температуры не приводило к существенному изменению степени извлечения оксидов, входящих в состав данбурита.

Для достижения максимальной степени извлечения оксидов нами изучено в следующей серии опытов хлорирование данбурита в присутствии восстановителя.

Влияние температуры. Зависимость степени извлечения оксидов от температуры в присутствии восстановителя - угля изучена в следующей серии опытов, результаты которых приведены на рис.2а. Хлорирование проводили в интервале температур 400-800°С при продолжительности процесса 120 мин и содержании восстановителя 25-30%. Как видно из рис.2.а, при температуре 650-700°С степень извлечения оксидов достигала максимального значения: Fe2O3 - 97.8%, B2O3 - 77.21% и CaO - 32.28%.

Продолжительность процесса. Результаты влияния продолжительности процесса на хлорирование оксидов (Fe2O3, B2O3 и CaO), входящих в состав данбурита, приведены на рис.2б. Интервал времени менялся от 20 до 120 мин. Постоянными параметрами были: размер частиц - 0.1 мм, температура - 650-700°С и содержание восстановителя - 20-30%. Как показали результаты опытов, через 20 мин после начала хлорирования степень извлечения оксидов составляет: Fe2O3 - 35.05%, B2O3 - 25.36% и CaO - 7.02%. Как видно из рис.2б, максимальное извлечение оксидов из состава данбуритов наблюдается при продолжительности хлорирования 120 мин, которое составляла: Fe2O3 - 96.34%, B2O3 - 76.4% и CaO - 32.02%, температура при этом должна быть 650-700°С.

Влияние концентрации восстановителя. С целью увеличения степени извлечения оксидов Fe2O3, B2O3 и CaO из состава данбурита изучали влияние восстановителя - угля на хлорирование данбурита, где неизменными параметрами были: температура процесса - 6507000С, размер частиц 0,1 мм и продолжительность процесса - 60 мин (рис.2в). Содержание восстановителя - угля в шихте изменялось от 10 до 50% от массы данбурита. Максимальная степень извлечения оксидов достигалась при содержании 25-30% восстановителя в шихте и составляла, в %: Fe2O3 - 77.99, B2O3 - 56.25 и CaO - 18.38 соответственно.

Рис. 2. Зависимость степени извлечения оксидов Fe2O3, B2O3 и CaO от температуры (а), продолжительности процесса (б) и концентрации восстановителя (в) при хлорировании данбурита.

Исследовано хлорирование оксидов в присутствии различных восстановителей: активированного угля, углей местного происхождения. Перед хлорированием данбурит и уголь тщательно измельчали, перемешивали и полученную смесь гранулировали. Гранулы сначала высушивали при комнатной температуре 5-6 ч, а затем в сушильном шкафу - при температуре 120°С в течение 1-2 ч до полного упаривания влаги. Следует отметить, что использование в качестве восстановителя местных углей показало одинаковую восстановительную способность по сравнению с активированным углем. Поэтому в данном процессе вместо активированного угля можно использовать местные угли.

Таким образом, в результате проведенных исследований для хлорирования данбурита можно рекомендовать следующее условия: температура хлорирования - 650-700°С, продолжительность процесса - 120 мин, содержание восстановителя - 25-30% и размер частиц -

0.1.мм.

Институт химии им. В.И.Никитина Поступило 14.11.2008 г.

АН Республики Таджикистан,

Н«

Агентство по ядерной и радиационной безопасности АН Республики Таджикистан

ЛИТЕРАТУРА

1. Мирсаидов УМ., Сафиев Х.С. Комплексная переработка низкокачественного алюминийсодержащего сырья. - Душанбе: Дониш, 1998, 238 с.

2. Морозов И.С. Применение хлора в металлургии редких и цветных металлов. - М.: Наука, 1966, 253 с.

3. Фурман А.А., Рабовский Б.Г. Основы химии и технологии безводных хлоридов. - М.: Химия, 1970, 256 с.

Н.А.Ашуров, Э.Д.Маматов, А.Курбонов, П.Ятимов, У.Мирсаидов ХЛОРОНИДАНИ ДАНБУРИТИ ОЦ-АРХАР (ТОЧИКИСТОН)

Дар маколаи мазкур омузиши чудошавии маъдани бордоштаи данбурити Ок-Архар бо таъсири хлори газй оварда шудааст. Дар натичаи омузиш маълум карда шу-дааст, ки хднгоми таъсири хлор ба данбурит бо истифодаи баркароркунанда - карбони фаъол чудошавии оксидно зиёд мешаванд.

N.A.Ashurov, E.D.Mamatov, A.Kurbonov, P.Yatimov, U.Mirsaidov DANBURITE CHLORINATION OF AK-ARKHAR SETTLEMENT (TAJIKISTAN)

In the article, the Ak-Arkhar danburite boric ore decomposition with impact of chlorine gas in studied.

In the result of investigation in was revealed that aluminium and boron oxide decomposition is increasing upon influence of chlorine to danburite with the use reducing agent - active carbon.