CC BY
43
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2012, том 55, №5__________________________________
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 521.633
У.Х.Усманова, Э.Д.Маматов, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов
РАЗЛОЖЕНИЕ ОБОЖЖЕННОГО ИСХОДНОГО ДАНБУРИТА СОЛЯНОЙ КИСЛОТОЙ
Институт химии им.ВИ.Никитина АН Республики Таджикистан
Представлены результаты исследований разложения обожжённого исходного данбурита соляной кислотой. Найдены оптимальные условия разложения предварительно обожжённого данбурита месторождения Ак-Архар (Таджикистан).
Ключевые слова: данбурит - переработка - соляная кислота - разложение.
Ранее нами было изучено серно- и солянокислотное разложение данбурита месторождения Ак-Архар [1,2 ].
Кроме того, было изучено сернокислотное разложение данбурита с последующим обжигом [3]. А.С.Курбанов и др. [4] изучили разложение данбуритового концентрата азотной кислотой [4].
Как было показано [3], до 700°С данбурит практически не претерпевает никаких изменений. Выше этой температуры происходят изменения, связанные с удалением гидратированной воды, и разложение карбонатов (900... 1000°С). При этом данбурит не теряет кристаллической структуры.
Основные реакции, протекающие при разложении обожжённого данбурита соляной кислотой, по-видимому, можно представить в следующем виде с учётом образования в растворе AlCl3 и других хлоридов:
СаО ■ BO ■ 2SiO + 8HCl ^ CaCl2 + 2BCl3 + 2SiO2 + 4H2O.
СаО ■ Fe2O3 ■ 2SiO + 8HCl ^ CaCl2 + 2FeCl3 + 2SiO2 + 4H2O.
СаО ■ MgO ■ B2O3 + 22HCl ^ CaCl2 + 2MgCl2 + 6BCl3 + 11H2O
Химический состав данбурита месторождения Ак-Архар представлен в таблице.
Соляная кислота для разложения дозировалась из расчёта образования хлоридов кальция, алюминия, железа и бора. Проба данбурита измельчалась до размера частиц 0.1 мм, и разложение проводили в термостатированном реакторе с мешалкой. Пульпу фильтровали и промывали дистили-рованной водой. В растворе определяли содержание бора, железа, алюминия и кальция по известной методике.
Адрес для корреспонденции: Маматов Эргаш Джумаевич, Усмонова Умеда Хуршедовна. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299/2, Институт химии АН РТ, E-mail:[email protected], [email protected]
Таблица
Химический состав исходного данбурита месторождения Ак-Архар
Компоненты
Содер- жание, мас% B2O3 SiO2 АІ2°3 Fe2O3 FeO CaO MgO TiO2 MnO K2O Na2O P2O5 Ппп.
10.4 59.8 1.27 2.2 1.39 19.6 0.75 0.15 0.29 0.1 0.03 0.11 3.91
Рис. Зависимость степени извлечения оксидов из состава обожжённого исходного данбурита от: а) температуры; б) продолжительности процесса; в) концентрации HCl (размер частиц <0.1 мм; температура 95°С; продолжительность процесса - 60 мин; CHCl - 20 мас%). 1 - B2O3; 2 - Fe2O3; 3 - Al2O3; 4 - CaO.
Влияние температуры. Разложение данбурита с соляной кислотой изучено в интервале температур 20...100°С при концентрации HCl20 мас%. Данбурит обрабатывали стехиометрическим количеством HCl в течение 60 мин. Извлечение оксидов алюминия, кальция и бора в раствор с повышением температуры от 30 до 100°С практически не изменялось (рис.а). При 30°С степень извлечения оксидов составила: B2O3 - 19.6%; Fe2O3 - 34.6%; Al2O3 - 9.2; CaO - 5.61 соответственно. При увеличении температуры до 95°С степень извлечения оксидов составляла, в %: B2O3 - 23.9; Fe2O3 -53.4; Al2O3 - 16.1; CaO - 6.53.
Продолжительность процесса. В следующих опытах изучено влияние продолжительности процесса на степень извлечения оксидов В20з, CaO, Л120з и Fe2Ü3, входящих в состав данбурита. Результаты опытов приведены на рис. б. Степень разложения CaO практически не зависила от времени. Концентрация HCl - 20 мас% и температура 95°С. При продолжительности процесса 90 мин извлечение составило, в %: В203 - 26.5; Fe203 - 44.5; Л1203 - 16.5; CaO - 7.94. Дальнейшее увеличение продолжительности процесса не привело к существенным изменениям степени разложения оксидов.
Влияние концентрации НС1. С целью достижения наиболее полного разложения оксидов из состава данбурита изучена зависимость степени разложения оксидов от концентрации соляной кислоты (рис.в). Концентрация соляной кислоты изменялась от 5 до 30%. Как видно из рис.1в, данбурит достаточно легко разлагался при концентрации 20 мас%. При этом максимальные значения разложения оксидов составили, в %: В203 - 42.4; Fe203 - 53.4; Л1203 - 32.1; Ca0 - 8.57. Видимо, сопутствующие минералы в этих условиях разлагаются медленнее.
При дальнейшем увеличении концентрации соляной кислоты степень разложения данбурита уменьшалась (рис. в).
Таким образом, исходя из результатов проведённых опытов, можно рекомендовать следующие условия для солянокислотного разложения обожжённого данбурита: температура 90...95°С, продолжительность - 60 мин, концентрация HCl - 20 мас%.
Поступило 24.02.2012 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ашуров Н.А., Маматов Э.Д., Курбанов А.С., Ятимов П., Мирсаидов У. - ДАН РТ, 2008, т.51, №6, с.432-435.
2. Маматов Э.Д., Ашуров Н.А., Курбанов А.С., Ятимов П., Мирсаидов УМ. - ДАН РТ, 2008, т.51, №4, с.271-274.
3. Ашуров Н.А., Маматов Э.Д., Курбанов А., Ятимов П., Мирсаидов У. - ДАН РТ, 2008, т.51, №9, с.672-676.
4. Курбанов А.С., Маматов Э.Д., Маршалах Сулаймони Боруджерди А., Мирсаидов УМ. - ДАН РТ, 2010, т.53, №1, с.865-869.
У.Х.Усмонова, Э.Д.Маматов, У.М.Мирсаидов
ТАЧ,ЗИЯИ МАЪДАНИ ДАНБУРИТИ СУЗОНИДАШУДА БО КИСЛОТАИ ХЛОРИД
Институти химияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон
Натичахои тахкики тачзияи данбурит бо кислотаи хлорид мукаррар карда шудааст. Шароитх,ои мусоидтарини тачзияи маъдани данбурити пешакй сузонидашудаи кони Ак-Архари Точикистон муайян карда шудааст.
Калима^ои калидй: данбурит - коркард - кислотаи хлорид - тацзия.
U.Kh.Usmonova, E.D.Mamatov, U.M.Mirsaidov DECOMPOSITION OF THE BURNT DANBURITE WITH HYDROCHLORIC ACID
V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan Investigation results of danburite decomposition by hydrochloric acid are presented in this article. Optimal conditions for decomposition of preliminary burnt danburite of Ak-Arkhar deposit, Tajikistan are revealed.
Key words: danburite - recycling - hydrochloric acid - decomposition.
