Регистрация / Вход
Прислать материал

Реакционная способность наноструктурных минералов тантала и ниобия

Фамилия
Нуржанов
Имя
Алибек
Отчество
Сакенович
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий
Академическая группа
ММТ-16-9-9
Научный руководитель
д.т.н., проф Богатырева Е.В.; быв.сотр.каф. Ермилов А.Г.
Название тезиса
Реакционная способность наноструктурных минералов тантала и ниобия
Тезис

Цель работы - исследование влияния структурных изменений в целевой фазе танталит-колумбитового концентрата после механоактивации (МА) для прогнозирования ее реакционной способности при последующем низкотемпературном щелочном выщелачивании.

Целенаправленность механообработки может обеспечить контроль эффективности кратковременной предварительной МА с применением новой методики оценки энергетического состояния кристаллической решетки (ЭСКР) кислородсодержащих минералов редких металлов после МА с применением рентгеноструктурного анализа (РСА). Методика позволит оценить изменение структуры минерала и величину каждого из видов энергий, связанных с изменением параметров кристаллической решетки, размеров областей когерентного рассеяния (ОКР) и микродеформаций.

Химический состав концентрата, в % масс.: 38.3 Nb2O5, 19.3 Ta2O5, 16.7 TiO2,        8.2   Fe2O3,    7.6 MnO,    4.5 Al2O3,         4.0   SiO2,    0.19 ZrO,    0.16 WO3,      0.14 MgO,   0.13 Na2O,  0.12 ZnO,      0.11 CaO,    0.09 PbO,    0.09 VO2,       0.08 La2O3, 0.06 Cr2O3, 0.05 HfO2,      0.04 ThO2,   0.03 Y2O3.

Фазовый состав концентрата представлен танталит-колумбитом ((Fe,Mn) (Nb,Ta)2O6), рутилом (TiO2), корундом (Al2O3) и др.

Механообработка проведена в "сухом" режиме в планетарной центробежной мельнице марки ЛАИР-0.015.

Результаты степени разложения концентрата  (t=130  оС; [NaOH] =40 %; tв =6  ч) от продолжительности МА концентрата и структурных характеристик целевой фазы приведены в таблице.

Продолжительность МА, мин

Структурные характеристики фазы танталит-колумбита

Степень разложения минерала, %

Объем элементарной

ячейки, нм3

Размер ОКР,

нм

Микродеформация,

%

0

0,416

181,0

0.22

57,09

0,5

0,419

67,2

0.22

67,4

1

0,419

42,0

0.22

70,51

1,5

0,419

29,5

0.18

73,7

2

0,419

24,9

0.18

-

2,5

0,420

18,2

0.13

83,56

3

0,419

14,6

0.23

89,6

С применением методики оценки ЭСКР установлены количественные показатели энергетического состояния кристаллической решетки для целевой фазы концентрата после МА, которые позволяют:

- прогнозировать реакционную способность минерала, что обеспечит гибкость процесса вскрытия;

- достичь эффект от МА в течение 2,5-4 минут, что повысит  энергоэффективность;

- воспроизводить результаты МА не только в лабораторном масштабе, но и в производственном;

- обеспечить возможность реализации энергсберегающих способов вскрытия рекометалльного сырья.