Исследование процесса комплексной переработки перовскитового концентрата

Россия обладает богатой минерально-сырьевой базой, при этом отмечается дефицит многих традиционных сырьевых материалов, содержащих титан, ниобий, тантал, РЗМ.

Крупнейшие российские производители титана и его соединений в качестве исходного сырья используют импортные концентраты.

В силу нестабильной экономической и политической обстановки в мире, а также стратегии развития цветной металлургии России до 2020 года, актуальность вопроса об освоении отечественных источников нетрадиционного сырья и его комплексной переработки значительно возросла.

Африкандское месторождение перовскитовых руд в Мурманской области является перспективным источником титана, РЗМ, ниобия и тантала. С учетом доступности месторождения, подготовленности его к эксплуатации, наличия развитой инфраструктуры оно представляет практический интерес для освоения.

Для решения проблемы переработки перовскитового концентрата был предложен карботермический способ, позволяющий комплексно использовать данное сырье. Способ состоит из двух стадий: на первой стадии происходит образование карбидов кальция и титана, с последующим разложением карбида кальция на второй стадии на кальций и углерод, причем обе стадии проводятся последовательно в одном аппарате. Реакции, протекающие на первой и второй стадиях описываются уравнениями (1–2):

Анализ термодинамических расчётов подтвердил возможность реализации данного способа, в том числе с использованием современного вакуумного оборудования.

Были проведены кинетические исследования процесса восстановления синтетического перовскита углеродом в атмосфере аргона. В таблице 1 приведены оптимальные условия проведения процесса.

При лабораторных исследованиях извлечение титана в карбид титана составило 98,12%, кальция 97%.

Планируется дальнейшее исследование процесса с непосредственно перовскитовым концентратом.