RU2343117C2 - Method of brazilite concentrate purification - Google Patents
Method of brazilite concentrate purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343117C2 RU2343117C2 RU2006122348/15A RU2006122348A RU2343117C2 RU 2343117 C2 RU2343117 C2 RU 2343117C2 RU 2006122348/15 A RU2006122348/15 A RU 2006122348/15A RU 2006122348 A RU2006122348 A RU 2006122348A RU 2343117 C2 RU2343117 C2 RU 2343117C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentrate
- briquettes
- product
- acid
- sulfatization
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 9
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 claims description 6
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 2
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 2
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 20
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 13
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- IVORCBKUUYGUOL-UHFFFAOYSA-N 1-ethynyl-2,4-dimethoxybenzene Chemical compound COC1=CC=C(C#C)C(OC)=C1 IVORCBKUUYGUOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- -1 fluoride ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical class [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке бадделеитового концентрата от примесей, в том числе от примесей радиоактивных элементов.The invention relates to the purification of baddeleyite concentrate from impurities, including from impurities of radioactive elements.
Известен способ очистки бадделеитового концентрата, включающий обработку концентрата кислотой при нагревании, выделение из пульпы бадделеита путем многократного отстаивания и декантации (патент ФРГ, №2051299, МПК С01G 25/02, 1969). В известном способе осуществляют обработку концентрата соляной кислотой, содержащей сульфат-, нитрат- и фторид-ионы, при нагревании, добавление к обработанному концентрату 0,1-0,2% коллоидальной суспензии гидроокиси циркония, перемешивание при 60-100°С в течение 2-10 часов, что усложняет процесс, требует значительного расхода реагентов и не обеспечивает достаточной степени очистки от радиоактивных элементов.A known method of purification of baddeleyite concentrate, including the treatment of the concentrate with acid by heating, the isolation of baddeleyite from the pulp by repeated sedimentation and decantation (German patent, No. 2051299, IPC C01G 25/02, 1969). In the known method, the concentrate is treated with hydrochloric acid containing sulfate, nitrate and fluoride ions when heated, 0.1-0.2% colloidal suspension of zirconium hydroxide is added to the treated concentrate, stirring at 60-100 ° C for 2 -10 hours, which complicates the process, requires a significant consumption of reagents and does not provide a sufficient degree of purification from radioactive elements.
Известен способ очистки бадделеитового концентрата, включающий его сульфатизацию при нагревании, образование пульпы обработкой твердого продукта сульфатизации водой или раствором нейтрализующего агента (см. патент России №2185325, C01G 25/02, опубл. 20.07.2002). Известный способ имеет сложную технологию очистки, предусматривающую двухстадийную обработку серной кислотой, что требует повышенного расхода реагентов, преимущественно серной кислоты. При этом известный способ не обеспечивает достаточную степень очистки от примесей радиоактивных элементов - соединений урана и тория.A known method of purification of baddeleyite concentrate, including its sulfatization by heating, the formation of pulp by treatment of a solid sulfatization product with water or a solution of a neutralizing agent (see Russian patent No. 2185325, C01G 25/02, publ. 20.07.2002). The known method has a sophisticated purification technology, involving a two-stage treatment with sulfuric acid, which requires an increased consumption of reagents, mainly sulfuric acid. Moreover, the known method does not provide a sufficient degree of purification from impurities of radioactive elements - compounds of uranium and thorium.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки бадделеитового концентрата, включающий смешивание бадделеитового концентрата с концентрированной серной кислотой, сульфатизацию бадделеитового концентрата при нагревании, образование пульпы обработкой твердого продукта сульфатизации жидким реагентом, гравитационное выделение бадделеита (см. патент России №2139250, C01G 25/02, опубл. 10.10.1999). В известном способе сульфатизацию концентрата осуществляют при массовом соотношении концентрата и серной кислоты 1:(0,2÷1,0), что обуславливает ее повышенный расход, а также повышенный расход нейтрализующего реагента. Нагрев смеси кислоты и бадделеита не способствует проникновению кислоты в поры концентрата. В силу указанных причин известный способ не позволяет в достаточной мере уменьшить содержание радиоактивных элементов в бадделеитовом концентрате. Смесь концентрата и кислоты при повышенной температуре активно реагирует со стенками технологического оборудования, приводя к отложениям на них твердого продукта сульфатизации и, как следствие, к снижению надежности его работы и уменьшению производительности способа.The closest in technical essence and the achieved result is a method of purification of baddeleyite concentrate, including mixing baddeleyite concentrate with concentrated sulfuric acid, sulfatization of baddeleyite concentrate when heated, pulp formation by treatment of a solid sulfatization product with a liquid reagent, gravitational separation of baddeleyite (see Russian patent No. 21139250, C 25/02, publ. 10.10.1999). In the known method, the sulfatization of the concentrate is carried out at a mass ratio of concentrate and sulfuric acid 1: (0.2 ÷ 1.0), which leads to its increased consumption, as well as increased consumption of a neutralizing reagent. Heating the mixture of acid and baddeleyite does not facilitate the penetration of acid into the pores of the concentrate. For these reasons, the known method does not allow to sufficiently reduce the content of radioactive elements in baddeleyite concentrate. A mixture of concentrate and acid at an elevated temperature actively reacts with the walls of technological equipment, leading to the deposition of a solid sulfatization product on them and, as a result, to a decrease in its reliability and a decrease in the productivity of the method.
Предлагаемое изобретение решает задачу очистки бадделеитового концентрата от примесей. Основной технический результат изобретения заключается в обеспечении более высокой степени очистки от радиоактивных элементов урана и тория и в повышении производительности способа и надежности работы технологического оборудования за счет уменьшения образования отложений на технологическом оборудовании и предотвращения его схватывания продукта сульфатизации со стенками оборудования. Дополнительный технический результат изобретения заключается в снижении расхода серной кислоты и других реагентов.The present invention solves the problem of purification of baddeleyite concentrate from impurities. The main technical result of the invention is to provide a higher degree of purification from the radioactive elements of uranium and thorium and to increase the productivity of the method and the reliability of the technological equipment by reducing the formation of deposits on the technological equipment and preventing it from setting the sulfation product with the walls of the equipment. An additional technical result of the invention is to reduce the consumption of sulfuric acid and other reagents.
Достижение указанных основных и дополнительного технических результатов обеспечивается тем, что в способе очистки бадделеитового концентрата, включающем смешивание бадделеитового концентрата с концентрированной серной кислотой, его сульфатизацию при нагревании, образование пульпы обработкой продукта сульфатизации жидким реагентом, выделение бадделеита из пульпы, смешивание бадделеитового концентрата и серной кислоты осуществляют при массовом соотношении концентрата и кислоты соответственно 1:(0,165÷0,195) и концентрации серной кислоты не менее 81 массовых процентов, перед сульфатизацией смесь бадделеитового концентрата и серной кислоты прессуют в брикеты или подвергают экструдированию с последующим разделением продукта экструдирования на брикеты, причем прессование или экструдирование смеси осуществляют при давлении 49·105÷7843·104 Н/м2, а сульфатизацию брикетов осуществляют при температурах 180÷200°С.The achievement of these basic and additional technical results is ensured by the fact that in the method of purification of baddeleyite concentrate, including mixing baddeleyite concentrate with concentrated sulfuric acid, its sulfation by heating, pulp formation by treatment of the sulfatization product with a liquid reagent, isolation of baddeleyite from pulp, mixing of baddeleyite concentrate and sulfuric acid carried out at a mass ratio of concentrate and acid, respectively 1: (0.165 ÷ 0.195) and the concentration of sulfuric acid you are not less than 81 weight percent, before sulfatization, the mixture of baddeleyite concentrate and sulfuric acid is pressed into briquettes or extruded, followed by separation of the extruded product into briquettes, and the mixture is extruded or extruded at a pressure of 49 · 10 5 ÷ 7843 · 10 4 N / m 2 and sulfatization of briquettes is carried out at temperatures of 180 ÷ 200 ° C.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Обработка бадделеитового концентрата серной кислотой предполагает смешение концентрата и кислоты. При нагреве и повышении температуры смеси происходит взаимодействие кислоты с примесями и незначительно с оксидом циркония, с образованием сульфатов, то есть сульфатизация бадделеитового концентрата (далее - сульфатизация). При обработке смеси давлением путем прессования или экструзии происходит объемное сжатие смеси и проникновение кислоты не только в пространство между зернами спрессованного материала, но и в трещины бадделеитовых зерен. Деформация последних, вызванная сжатием, способствует дополнительному проникновению кислоты в зерна. В результате этого обеспечивается высокая степень пропитки концентрата кислотой и высокая степень смачивания его поверхности. Условия обработки давлением выбираются такими, чтобы обеспечить схватывание (склеивание, соединение) зерен концентрата и формирование устойчивых (на период сульфатизации) заготовок (таблеток, брикетов, гранул), которые сохраняют свою целостность при сульфатизации. Это способствует удержанию кислоты в порах, в пространстве между зернами при сульфатизации, активизирует и повышает степень взаимодействия кислоты с примесями, включая соединения урана и тория. Полученный твердый продукт сульфатизации в виде сформованных заготовок (брикетов, гранул, таблеток) при смешивании с водой, раствором нейтрализующего или диспергирующего реагента (далее - жидкий реагент) распадается на зерна, а растворимые сульфаты металлов и радиоактивных элементов переходят в жидкую фазу пульпы, которая удаляется при последующем гравитационном выделении концентрата из пульпы (отстаиванием, центрифугированием и т.п.), при промывке. Благодаря вышеуказанному обеспечивается высокая степень очистки концентрата от радиоактивных и других примесей. Сформованные заготовки при воздействии температуры (термообработке, сульфатизации) существенно меньше взаимодействуют с поверхностью технологического оборудования, что уменьшает отложения на его поверхности, препятствующие работе оборудования.Processing baddeleyite concentrate with sulfuric acid involves mixing the concentrate and acid. When heating and increasing the temperature of the mixture, the acid reacts with impurities and slightly with zirconium oxide, with the formation of sulfates, that is, sulfatization of baddeleyite concentrate (hereinafter referred to as sulfatization). When the mixture is processed by pressure by pressing or extrusion, the mixture is volume compressed and the acid penetrates not only into the space between the grains of the pressed material, but also into the cracks of baddeleyite grains. The deformation of the latter, caused by compression, contributes to the additional penetration of acid into the grains. The result is a high degree of impregnation of the concentrate with acid and a high degree of wetting of its surface. The pressure treatment conditions are chosen so as to ensure the setting (gluing, bonding) of the grains of the concentrate and the formation of stable (for the period of sulfatization) preforms (tablets, briquettes, granules) that retain their integrity during sulfatization. This contributes to the retention of acid in the pores, in the space between the grains during sulfatization, activates and increases the degree of interaction of the acid with impurities, including compounds of uranium and thorium. The resulting solid sulfatization product in the form of preforms (briquettes, granules, tablets) when mixed with water, a solution of a neutralizing or dispersing reagent (hereinafter referred to as the liquid reagent) breaks down into grains, and soluble sulfates of metals and radioactive elements pass into the liquid phase of the pulp, which is removed with subsequent gravitational separation of the concentrate from the pulp (sedimentation, centrifugation, etc.), during washing. Thanks to the above, a high degree of purification of the concentrate from radioactive and other impurities is provided. Under the influence of temperature (heat treatment, sulfatization), formed blanks interact much less with the surface of technological equipment, which reduces deposits on its surface that impede the operation of the equipment.
Условия обработки давлением смеси концентрата и кислоты выбираются такими, чтобы обеспечить формирование временных заготовок (брикетов, гранул, таблеток, форма их существенного значения не имеет, называемых далее - брикеты), сохраняющих целостность при сульфатизации и быстро распадающихся при взаимодействии с жидким реагентом с образованием пульпы.The conditions for pressure treatment of the mixture of concentrate and acid are chosen so as to ensure the formation of temporary blanks (briquettes, granules, tablets, the shape of their essential does not matter, hereinafter referred to as briquettes), which maintain integrity during sulfatization and quickly disintegrate when interacted with a liquid reagent to form pulp .
Экспериментально установлено, что для бадделеитового концентрата, дисперсность которого не превышает 0,28 мм (-0,28+0), оптимальными для формирования временных заготовок, обеспечивающих достижение технических результатов в соответствии с изобретением (брикетов), являются прессование или экструдирование смеси при давлении 49·105-7843·104 Н/м2, достаточность кислоты для сульфатизации (не менее 0,165 массовых частей на 1 массовую часть бадделеита при концентрации кислоты не менее 81 процента по массе). Уменьшение содержания кислоты менее 0,165 массовых частей и концентрации кислоты менее 81 процентов при давлении 49·105-7843·104 Н/м2 снижает эффективность сульфатизации и, как следствие, степень удаления радиоактивных элементов. Уменьшение содержания кислоты менее 0,165 массовых частей и давления менее 49·105 Н/м2 не обеспечивает достаточной степени пропитки, схватывание материала и образование брикетов, что не обеспечивает существенных преимуществ по удалению радиоактивных элементов из концентрата при очистке. Увеличение давления более 7843·104 Н/м2 при содержании кислоты более 0,165 массовых частей и более 0,195 массовых частей на 1 массовую часть концентрата приводит к выдавливанию кислоты из межзеренного пространства, что может вызвать недостаток кислоты для сульфатизации, а это уменьшает степень удаления радиоактивных элементов. Увеличение давления более 7843·104 Н/м2 приводит к увеличению прочности прессуемого материала до уровней, препятствующих его пульпообразованию при взаимодействии с водой или иным жидким реагентом, что увеличивает время пульпообразования, может потребовать дополнительных технических средств для диспергирования брикетов, а это уменьшает производительность процесса. Увеличение содержания кислоты более 0,195 массовых частей на 1 массовую часть концентрата приводит к ее выдавливанию при сжатии, а значит, технологически и экономически нецелесообразно.It was experimentally established that for baddeleyite concentrate, the dispersion of which does not exceed 0.28 mm (-0.28 + 0), pressing or extruding the mixture under pressure is optimal for forming temporary blanks that achieve technical results in accordance with the invention (briquettes) 49 · 10 5 -7843 · 10 4 N / m 2 , sufficiency of acid for sulfatization (not less than 0.165 mass parts per 1 mass part of baddeleyite at an acid concentration of not less than 81 percent by mass). A decrease in acid content of less than 0.165 parts by mass and acid concentration of less than 81 percent at a pressure of 49 · 10 5 -7843 · 10 4 N / m 2 reduces the efficiency of sulfatization and, as a consequence, the degree of removal of radioactive elements. Reducing the acid content of less than 0.165 parts by mass and pressure of less than 49 · 10 5 N / m 2 does not provide a sufficient degree of impregnation, setting of the material and the formation of briquettes, which does not provide significant advantages in removing radioactive elements from the concentrate during cleaning. An increase in pressure of more than 7843 · 10 4 N / m 2 with an acid content of more than 0.165 mass parts and more than 0.195 mass parts per 1 mass part of the concentrate leads to extrusion of acid from the intergranular space, which can cause a lack of acid for sulfatization, and this reduces the degree of removal of radioactive elements. An increase in pressure of more than 7843 · 10 4 N / m 2 leads to an increase in the strength of the pressed material to levels that prevent its pulp formation when interacting with water or another liquid reagent, which increases the time of pulp formation, may require additional technical means for dispersing briquettes, and this reduces productivity process. An increase in the acid content of more than 0.195 mass parts per 1 mass part of the concentrate leads to its extrusion during compression, which means that it is technologically and economically inexpedient.
Выбор температур сульфатизации 180÷200°С обеспечивает оптимальные условия для протекания реакции сульфатизации при сформованных брикетах, способствует максимальному удалению радиоактивных элементов. При этом уменьшение температуры менее 180°С замедляет реакцию сульфатизации и степень очистки, а увеличение температуры более 200°С приводит к потерям бадделеита вследствие его взаимодействия с кислотой и образования растворимых сульфатов циркония.The choice of sulfatization temperatures of 180 ÷ 200 ° C provides optimal conditions for the progress of the sulfatization reaction with molded briquettes, contributes to the maximum removal of radioactive elements. In this case, a decrease in temperature below 180 ° C slows down the sulfatization reaction and the degree of purification, and an increase in temperature above 200 ° C leads to the loss of baddeleyite due to its interaction with acid and the formation of soluble zirconium sulfates.
Форма заготовок определяется способом обработки давлением. При прессовании в формах образуются таблетки, брикеты, гранулы, при экструдировании образуются цилиндрические заготовки, которые могут быть дополнительно разделены на брикеты, гранулы. Экспериментально установлено, что при сульфатизации спрессованный (экструдированный) материал указанной формы (далее - брикеты) значительно меньше взаимодействует с поверхностью технологического оборудования, что существенно уменьшает отложения на нем твердого продукта сульфатизации. В результате этого повышается надежность работы оборудования и производительность предлагаемого способа очистки, повышается выход продукта.The shape of the workpieces is determined by the method of pressure treatment. When pressing in the molds, tablets, briquettes, granules are formed, during extrusion, cylindrical blanks are formed, which can be further divided into briquettes, granules. It was experimentally established that during sulfatization, the pressed (extruded) material of the indicated form (hereinafter - briquettes) interacts much less with the surface of technological equipment, which significantly reduces the deposition of the solid sulfatization product on it. As a result of this, the reliability of the equipment and the productivity of the proposed cleaning method are increased, and the product yield is increased.
Возможность реализации способа подтверждается примерами.The possibility of implementing the method is confirmed by examples.
Пример 1. Согласно изобретению очищали бадделеитовый концентрат (далее по тексту - Bd) следующего химического состава, в массовых процентах (далее по тексту - %.): ZrO2 - 98,51; Fe2О3 - 0,075; SiO2 - 0,47; MgO - 0,19; Al2О3 - 0,019; TiO2 - 0,11; CaO - 0,35; P2O5 - 0,24; SO3 - 0,04. Содержание радиоактивных элементов урана и тория в Bd составляло: в ториевом эквиваленте (далее по тексту - Th экв) - 0,31; активность (далее по тексту - А) (Бк/г) - 127, ppm (U2O3, Th2O3) - 830. Гранулометрический состав Bd: фракция с размерами не менее 0,28 мм и не более 1 мм (далее по тексту - (-0,28+0)).Example 1. According to the invention, the baddeleyite concentrate (hereinafter - Bd) of the following chemical composition was purified, in mass percent (hereinafter -%.): ZrO 2 - 98.51; Fe 2 O 3 - 0.075; SiO 2 0.47; MgO - 0.19; Al 2 O 3 - 0.019; TiO 2 - 0.11; CaO 0.35; P 2 O 5 - 0.24; SO 3 - 0.04. The content of radioactive elements of uranium and thorium in Bd was: in the thorium equivalent (hereinafter - Th eq) - 0.31; activity (hereinafter - A) (Bq / g) - 127, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 830. Granulometric composition of Bd: fraction with dimensions of at least 0.28 mm and not more than 1 mm ( hereinafter referred to as (-0.28 + 0)).
40 кг Bd смешивали с 6,916 кг концентрированной серной кислоты (H2SO4) 92-процентной массовой концентрации (далее по тексту - %), массовое соотношение Bd: H2SO4=1:0,173. Смесь подавали в пресс-форму, где при давлении 2941·104 Н/м2 из нее прессовали брикеты с размерами: диаметр (D) 25 мм, высота (Н) 16 мм. Брикеты помещали в ковшовую электропечь, нагретую до температуры 190°С, и выдерживали при этой температуре в течение 1,5 часов, после чего брикеты (твердый продукт сульфатизации) направляли в сосуд с 10% массовым раствором кальцинированной соды (далее по тексту - %). Распадающиеся брикеты перемешивали до образования пульпы. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, выделяли твердую фазу с помощью гидроциклона.40 kg of Bd was mixed with 6.916 kg of concentrated sulfuric acid (H 2 SO 4 ) of 92% mass concentration (hereinafter,%), the mass ratio of Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.173. The mixture was fed into the mold, where at a pressure of 2941 · 10 4 N / m 2 briquettes were pressed from it with the dimensions: diameter (D) 25 mm, height (N) 16 mm. The briquettes were placed in a bucket electric furnace heated to a temperature of 190 ° C, and kept at this temperature for 1.5 hours, after which the briquettes (solid sulfatization product) were sent to a vessel with a 10% mass solution of soda ash (hereinafter -%) . Disintegrating briquettes were mixed until pulp formed. After settling, the liquid phase of the pulp was drained, the obtained product was washed with water, and the solid phase was isolated using a hydrocyclone.
Очищенный Bd имел следующий химический и гранулометрический состав: ZrO2 - 99,40%; Fe2О3 - 0,049%; SiO2 - 0,28%; MgO - 0,02%; Al2О3 - 0,005%; TiO2 - 0,048%; CaO - 0,06%; Р2О5 - 0,034%; SO3 - 0,06%: Th экв - 0,067; А (бк/г) - 27, ppm (U2О3, Th2О3) - 183; (-0,28+0).Purified Bd had the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 99.40%; Fe 2 O 3 - 0.049%; SiO 2 0.28%; MgO - 0.02%; Al 2 O 3 - 0.005%; TiO 2 - 0.048%; CaO - 0.06%; P 2 O 5 - 0.034%; SO 3 - 0.06%: Th eq - 0.067; A (bq / g) - 27, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 183; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 92,55; извлечение ZrO2, % - 93,39; степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 4,7. После 240 часов работы отложения твердого продукта сульфатизации на стенках технологического оборудования, препятствующие его работе, не образовались.Technological properties: product yield,% - 92.55; ZrO 2 recovery,% 93.39; the degree of purification of the product from radioactive elements - 4.7. After 240 hours of operation, the deposition of the solid sulfatization product on the walls of the technological equipment that impeded its operation did not form.
Пример 2. Согласно изобретению очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 98,51%; Fe2О3 - 0,075%; SiO2 - 0,47%; MgO - 0,19%; Al2O3 - 0,019%; TiO2 - 0,11%; CaO - 0,35%; P2O5 - 0,24%; SO3 - 0,04%; Th экв - 0,31; А (Бк/г) - 127, ppm (U2O3, Th2О3) - 830; (-0,28+0).Example 2. According to the invention, Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 98.51%; Fe 2 O 3 - 0.075%; SiO 2 - 0.47%; MgO - 0.19%; Al 2 O 3 - 0.019%; TiO 2 - 0.11%; CaO - 0.35%; P 2 O 5 - 0.24%; SO 3 - 0.04%; Th eq - 0.31; A (Bq / g) - 127, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 830; (-0.28 + 0).
40 кг Bd смешивали с 6,6 кг 81% H2SO4 (Bd: H2SO4=1:0,165). Из смеси при давлении 49·105 Н/м2 прессовали брикеты D=25 мм, Н=16 мм. Брикеты помещали в ковшовую электропечь, нагретую до температуры 180°С, и выдерживали при этой температуре в течение 1,5 часов, после чего направляли в емкость с 10% раствором кальцинированной соды, где перемешивали до образования пульпы. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, выделяли твердую фазу с помощью гидроциклона.40 kg of Bd was mixed with 6.6 kg of 81% H 2 SO 4 (Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.165). Briquettes D = 25 mm, N = 16 mm were pressed from the mixture at a pressure of 49 · 10 5 N / m 2 . Briquettes were placed in a bucket electric furnace heated to a temperature of 180 ° C, and kept at this temperature for 1.5 hours, after which they were sent to a container with a 10% solution of soda ash, where they were mixed until pulp formed. After settling, the liquid phase of the pulp was drained, the obtained product was washed with water, and the solid phase was isolated using a hydrocyclone.
Очищенный Bd имел следующий состав: ZrO2 - 99,38%; Fe2O3 - 0,066%; SiO2 - 0,30%; MgO - 0,04%; Al2O3 - 0,005%; TiO2 - 0,062%; CaO - 0,08%; P2O5 - 0,022%; SO3 - 0,06%: Th экв - 0,064; А (Бк/г) - 29, ppm (U2O3, Th2О3) - 202; (-0,28+0).Purified Bd had the following composition: ZrO 2 - 99.38%; Fe 2 O 3 - 0.066%; SiO 2 - 0.30%; MgO - 0.04%; Al 2 O 3 - 0.005%; TiO 2 - 0.062%; CaO - 0.08%; P 2 O 5 - 0.022%; SO 3 - 0.06%: Th eq - 0.064; A (Bq / g) - 29, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 202; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 94,39; извлечение ZrO2, % - 95,23; степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 4,38.Technological properties: product yield,% - 94.39; ZrO 2 recovery,% - 95.23; the degree of purification of the product from radioactive elements - 4.38.
Пример 3. Согласно изобретению очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 98,59%; Fe2О3 - 0,072%; SiO2 - 0,40%; MgO - 0,19%; Al2O3 - 0,01%; TiO2 - 0,13%; CaO - 0,4%; P2O5 - 0,19%; SO3 - 0,02%; Th экв - 0,25; А (Бк/г) - 103, ppm (U2O3, Th2О3) - 669; (-0,28+0).Example 3. According to the invention, Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 98.59%; Fe 2 O 3 - 0.072%; SiO 2 - 0.40%; MgO - 0.19%; Al 2 O 3 - 0.01%; TiO 2 - 0.13%; CaO - 0.4%; P 2 O 5 - 0.19%; SO 3 - 0.02%; Th eq - 0.25; A (Bq / g) - 103, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 669; (-0.28 + 0).
40 кг Bd смешивали с 7,8 кг 81% H2SO4 (Bd: H2SO4=1:0,195). Из смеси при давлении 7843·104 прессовали брикеты D=25 мм, Н=16 мм. Брикеты помещали в ковшовую электропечь, нагретую до температуры 200°С, и выдерживали при этой температуре в течение 1,5 часов, после чего направляли в емкость с 10% раствором кальцинированной соды, где перемешивали до образования пульпы. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, выделяли твердую фазу с помощью гидроциклона.40 kg of Bd was mixed with 7.8 kg of 81% H 2 SO 4 (Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.195). Briquettes D = 25 mm, N = 16 mm were pressed from the mixture at a pressure of 7843 · 10 4 . Briquettes were placed in a bucket electric furnace heated to a temperature of 200 ° C, and kept at this temperature for 1.5 hours, after which they were sent to a container with a 10% solution of soda ash, where they were mixed until pulp formed. After settling, the liquid phase of the pulp was drained, the obtained product was washed with water, and the solid phase was isolated using a hydrocyclone.
Очищенный Bd имел следующий состав: ZrO2 - 99,42%; Fe2О3 - 0,07%; SiO2 - 0,33%; MgO - 0,02%; Al2O3 - 0,005%; TiO2 - 0,043%; CaO - 0,04%; P2O5 - 0,014%; SO3 - 0,06%: Th экв - 0,061; А (Бк/г) - 25, ppm (U2O3, Th2O3) - 172; (-0,28+0).Purified Bd had the following composition: ZrO 2 - 99.42%; Fe 2 O 3 - 0.07%; SiO 2 0.33%; MgO - 0.02%; Al 2 O 3 - 0.005%; TiO 2 - 0.043%; CaO - 0.04%; P 2 O 5 - 0.014%; SO 3 - 0.06%: Th eq - 0.061; A (Bq / g) - 25, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 172; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 91,25; извлечение ZrO2, % - 92,02; степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 4,12.Technological properties: product yield,% - 91.25; ZrO 2 recovery,% - 92.02; the degree of purification of the product from radioactive elements is 4.12.
Пример 4. Согласно изобретению очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 98,65%; Fe2О3 - 0,08%; SiO2 - 0,36%; MgO - 0,19%; Al2O3 - 0,014%; TiO2 -0,12%; CaO - 0,38%; Р2О5 - 0,19%; SO3 - 0,02%; Th экв - 0,27; А (Бк/г) - 110, ppm (U2O3, Th2О3) - 720; (-0,28+0).Example 4. According to the invention, Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 98.65%; Fe 2 About 3 - 0.08%; SiO 2 - 0.36%; MgO - 0.19%; Al 2 O 3 - 0.014%; TiO 2 -0.12%; CaO - 0.38%; P 2 O 5 - 0.19%; SO 3 - 0.02%; Th eq - 0.27; A (Bq / g) - 110, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 720; (-0.28 + 0).
1000 кг Bd смешивали с 172,9 кг 93%. H2SO4 (Bd: H2SO4=1:0,173). Смесь подавали в экструдер, где подвергали экструдированию при давлении 49·105 Н/м2. Экструдированную массу разрезали на брикеты D=40 мм, Н=30 мм. Брикеты загружали в ковшовую электропечь, нагретую до температуры 193°С, и выдерживали при этой температуре в течение 1,5 часов, после чего направляли в емкость с 10% раствором кальцинированной соды, где перемешивали до образования пульпы. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, выделяли твердую фазу с помощью гидроциклона.1000 kg of Bd was mixed with 172.9 kg of 93%. H 2 SO 4 (Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.173). The mixture was fed into an extruder, where it was extruded at a pressure of 49 · 10 5 N / m 2 . The extruded mass was cut into briquettes D = 40 mm, N = 30 mm. Briquettes were loaded into a bucket electric furnace heated to a temperature of 193 ° C, and kept at this temperature for 1.5 hours, after which they were sent to a container with a 10% solution of soda ash, where they were mixed until pulp formed. After settling, the liquid phase of the pulp was drained, the obtained product was washed with water, and the solid phase was isolated using a hydrocyclone.
Очищенный Bd имел следующий состав: ZrO2 - 99,36%; Fe2О3 - 0,05%; SiO2 - 0,30%; MgO - 0,06%; Al2O3 - 0,005%; TiO2 - 0,078%; CaO - 0,07%: Р2О5 - 0,047%: SO3 - 0,03%; Th экв - 0,069; А (Бк/г) - 28, ppm (U2O3, Th2О3) - 191; (-0,28+0).Purified Bd had the following composition: ZrO 2 - 99.36%; Fe 2 About 3 - 0.05%; SiO 2 - 0.30%; MgO - 0.06%; Al 2 O 3 - 0.005%; TiO 2 - 0.078%; CaO - 0.07%: P 2 O 5 - 0.047%: SO 3 - 0.03%; Th eq - 0.069; A (Bq / g) - 28, ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 191; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 94,3; извлечение ZrO2, % - 94,98; степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 3,93. После 240 часов работы отложения твердого продукта сульфатизации на стенках технологического оборудования, препятствующие его работе, не образовались.Technological properties: product yield,% - 94.3; recovery of ZrO 2 ,% - 94.98; the degree of purification of the product from radioactive elements is 3.93. After 240 hours of operation, the deposition of the solid sulfatization product on the walls of the technological equipment that impeded its operation did not form.
Пример 5. В соответствии с известным решением (прототипом) очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 98,47%; Fe2О3 - 0,09%; SiO2 - 0,39%; MgO - 0,26; Al2O3 - 0,013; TiO2 - 0,14; CaO - 0,41; P2O5 - 0,19; SO3-0,04; Th экв - 0,203; А (Бк/г) - 83,0; ppm (U2O3, Th2O3) - 558; (-0,28+0).Example 5. In accordance with the known solution (prototype), Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 98.47%; Fe 2 O 3 - 0.09%; SiO 2 0.39%; MgO - 0.26; Al 2 O 3 - 0.013; TiO 2 0.14; CaO - 0.41; P 2 O 5 - 0.19; SO 3 -0.04; Th eq - 0.203; A (Bq / g) - 83.0; ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 558; (-0.28 + 0).
1000 кг Bd смешивали с 200,0 кг 81% H2SO4 (Bd: H2SO4=1:0,200). Смесь подавали в шнековую печь, нагретую до температуры 190÷195°С, где смесь нагревали, выдерживали при этой температуре в течение 1,5 часов при перемешивании. Полученный твердый продукт сульфатизации направляли в емкость с 10% раствором кальцинированной соды, где перемешивали до образования пульпы. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, выделяли твердую фазу с помощью гидроциклона.1000 kg of Bd was mixed with 200.0 kg of 81% H 2 SO 4 (Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.200). The mixture was fed into a screw oven heated to a temperature of 190 ÷ 195 ° C, where the mixture was heated, kept at this temperature for 1.5 hours with stirring. The obtained solid sulfatization product was sent to a container with a 10% solution of soda ash, where it was mixed until pulp formed. After settling, the liquid phase of the pulp was drained, the obtained product was washed with water, and the solid phase was isolated using a hydrocyclone.
Очищенный Bd имел следующий состав: ZrO2 - 99,36; Fe2О3 - 0,05; SiO2 - 0,30; MgO - 0,06; Al2O3 - 0,005: TiO2 - 0,078; CaO - 0,07; Р2О5 - 0,047; SO3 - 0,03; Th экв - 0,065; А (Бк/г) - 27; ppm (U2О3, Th2O3) - 182; (-0,28+0).Purified Bd had the following composition: ZrO 2 - 99.36; Fe 2 About 3 - 0.05; SiO 2 - 0.30; MgO - 0.06; Al 2 O 3 - 0.005: TiO 2 - 0.078; CaO - 0.07; P 2 O 5 - 0.047; SO 3 - 0.03; Th eq - 0.065; A (Bq / g) - 27; ppm (U 2 O 3 , Th 2 O 3 ) - 182; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 94,8; извлечение ZrO2, % - 95,67;. степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 3,07. После 240 часов работы происходило полное обрастание лопаток шнека «схватившимся» труднорастворимым продуктом сульфатизации (спеком), что требовало остановки и разборки шнековой печи, очистки и реставрации шнека.Technological properties: product yield,% - 94.8; ZrO 2 recovery,% - 95.67; the degree of purification of the product from radioactive elements is 3.07. After 240 hours of operation, the auger blades were completely fouled with a “seized”, hardly soluble sulfatization product (cake), which required stopping and disassembling the auger furnace, cleaning and restoration of the auger.
Пример 6. Согласно изобретению очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 86,10%; Fe2О3 - 1,86%; SiO2 - 4,61%; MgO - 0,64%; Al2O3 - 0,12%; TiO2 - 1,2%; CaO - 1,56%; P2O5 - 0,46%; SO3 - 0,3%; Th экв - 3,45; А (Бк/г) - 1380; (-0,28+0).Example 6. According to the invention, Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 86.10%; Fe 2 O 3 - 1.86%; SiO 2 - 4.61%; MgO - 0.64%; Al 2 O 3 - 0.12%; TiO 2 - 1.2%; CaO - 1.56%; P 2 O 5 - 0.46%; SO 3 - 0.3%; Th eq - 3.45; A (Bq / g) - 1380; (-0.28 + 0).
100 г Bd смешивали с 18 г 93% H2SO4 (Bd: H2SO4=1:0,180). Смесь прессовали при давлении 49·105 Н/м2 в брикеты с размерами D=25 мм, Н=16 мм. Брикеты термообрабатывали в электропечи при температуре 200°С в течение 2 часов. Брикеты (полученный продукт сульфатизации) обрабатывали при перемешивании 10% раствором кальцинированной соды при соотношении твердой и жидкой фаз 1:5 (далее - Т:Ж=1:5) в течение 0,5 часа. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, сушили.100 g of Bd was mixed with 18 g of 93% H 2 SO 4 (Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.180). The mixture was pressed at a pressure of 49 · 10 5 N / m 2 into briquettes with dimensions D = 25 mm, N = 16 mm. Briquettes were heat treated in an electric furnace at a temperature of 200 ° C for 2 hours. Briquettes (the resulting sulfatization product) were treated with stirring with a 10% solution of soda ash at a ratio of solid to liquid phases of 1: 5 (hereinafter - T: W = 1: 5) for 0.5 hours. After sludge, the liquid phase of the pulp was drained, the resulting product was washed with water, dried.
Очищенный Bd имел следующий состав: ZrO2 - 98,81%; Fe2О3 - 0,059%; SiO2 - 0,94%; MgO - 0,04%; Al2O3 - 0,004%; TiO2 - 0,045%; CaO - 0,054%; P2O5 - 0,012%; SO3 - 0,044%; Th экв - 0,095; А (Бк/г) - 38,3; (-0,28+0).Purified Bd had the following composition: ZrO 2 - 98.81%; Fe 2 O 3 - 0.059%; SiO 2 - 0.94%; MgO - 0.04%; Al 2 O 3 - 0.004%; TiO 2 - 0.045%; CaO - 0.054%; P 2 O 5 - 0.012%; SO 3 - 0.044%; Th eq - 0.095; A (Bq / g) - 38.3; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 84,7; извлечение ZrO2, % -97,20; степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 36,0.Technological properties: product yield,% - 84.7; ZrO 2 recovery,% -97.20; the degree of purification of the product from radioactive elements is 36.0.
Пример 7. Согласно изобретению очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 86,10%; Fe2О3 - 1.86%; SiO2 - 4,61%; MgO - 0,64%; Al2O3 - 0,12%; TiO2 - 1,2%; CaO - 1,56%; P2O5 - 0,46%; SO3 - 0,3%; Th экв - 3,45; А (Бк/г) -1380; (-0,28+0).Example 7. According to the invention, Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 86.10%; Fe 2 O 3 - 1.86%; SiO 2 - 4.61%; MgO - 0.64%; Al 2 O 3 - 0.12%; TiO 2 - 1.2%; CaO - 1.56%; P 2 O 5 - 0.46%; SO 3 - 0.3%; Th eq - 3.45; A (Bq / g) -1380; (-0.28 + 0).
100 г Bd смешивали с 18 г 93% H2SO4 (Bd: H2SO4=1:0,180). Смесь прессовали при давлении 49·105 Н/м2 в брикеты с размерами D=25 мм, Н=16 мм. Брикеты термообрабатывали в электропечи при температуре 200°С в течение 2 часов. Полученный продукт сульфатизации обрабатывали при перемешивании водой при Т:Ж=1:5 в течение 0,5 часа. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, сушили.100 g of Bd was mixed with 18 g of 93% H 2 SO 4 (Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.180). The mixture was pressed at a pressure of 49 · 10 5 N / m 2 into briquettes with dimensions D = 25 mm, N = 16 mm. Briquettes were heat treated in an electric furnace at a temperature of 200 ° C for 2 hours. The resulting sulfatization product was treated with stirring with water at T: W = 1: 5 for 0.5 hours. After sludge, the liquid phase of the pulp was drained, the resulting product was washed with water, dried.
Очищенный Bd имел следующий состав: ZrO2 - 98,73%; Fe2O3 - 0,07%; SiO2 - 1,00%; MgO - 0,04%; Al2O3 - 0,004%; TiO2 - 0,06%; CaO - 0,05%; P2O5 - 0,01%; SO3 -0,04%; Th экв - 0,082; А (Бк/г) - 33,0; (-0,28+0).Purified Bd had the following composition: ZrO 2 - 98.73%; Fe 2 O 3 - 0.07%; SiO 2 - 1.00%; MgO - 0.04%; Al 2 O 3 - 0.004%; TiO 2 - 0.06%; CaO - 0.05%; P 2 O 5 - 0.01%; SO 3 -0.04%; Th eq - 0.082; A (Bq / g) - 33.0; (-0.28 + 0).
Технологические свойства: выход продукта, % - 84,3; извлечение ZrO2, % - 96,67; степень очистки продукта от радиоактивных элементов - 41,8.Technological properties: product yield,% - 84.3; recovery of ZrO 2 ,% - 96.67; the degree of purification of the product from radioactive elements - 41.8.
Пример 8. Согласно изобретению очищали Bd следующего химического и гранулометрического состава: ZrO2 - 98,49%; Fe2О3 - 0,100%; SiO2 - 0,40%; MgO - 0,24%; Al2O3 - 0,015%; TiO2 - 0,160%; CaO - 0,340%; Р2О3 - 0,220%; SO3 - 0,031%; Th экв - 0,282; А (Бк/г) - 116; (-0.28+0).Example 8. According to the invention, Bd was purified with the following chemical and particle size distribution: ZrO 2 - 98.49%; Fe 2 O 3 - 0.100%; SiO 2 - 0.40%; MgO - 0.24%; Al 2 O 3 - 0.015%; TiO 2 - 0.160%; CaO - 0.340%; P 2 O 3 - 0.220%; SO 3 - 0.031%; Th eq - 0.282; A (Bq / g) - 116; (-0.28 + 0).
10 кг Bd смешивали с 1,65 кг H2SO4 концентрации 81% мас. (массовое соотношение Bd: H2SO4=1:0,165) до однородной массы. 5.6 кг смеси подавали в пресс-форму, где при давлении 686·104 Н/м2 из нее прессовали брикеты с размерами: D=40 мм, Н=15 мм. Затем в стальную кювету размером 100×100×50 мм ровным слоем помещали 1 кг (по массе) брикетов, кювету с брикетами помещали в электропечь, нагретую до температуры 190°С, и выдерживали при этой температуре в течение 2 часов, после чего брикеты высыпали в сосуд с 0,2% раствором серной кислоты, где перемешивали при Т:Ж=1:5 в течение 0,5 часа. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, сушили. Освободившуюся кювету снова заполняли ровным слоем 1 кг брикетов, снова размещали в электропечь, нагретую до температуры 190°С, и выдерживали при этой температуре в течение 2 часов, после чего брикеты высыпали в сосуд с 0,2% раствором серной кислоты, где перемешивали при Т:Ж=1:5 в течение 0,5 часа. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, сушили. Аналогичным образом снова и снова производили заполнение кюветы, сульфатизацию, промывку, сушку продукта. Измеряли остаток материала на кювете после каждой термообработки (сульфатизации) и серии термообработок из 5 опытов, оценивали выход продукта, содержание ZrO2, активность.10 kg of Bd was mixed with 1.65 kg of H 2 SO 4 at a concentration of 81% by weight. (mass ratio of Bd: H 2 SO 4 = 1: 0.165) to a homogeneous mass. 5.6 kg of the mixture was fed into the mold, where at a pressure of 686 · 10 4 N / m 2 briquettes were pressed from it with dimensions: D = 40 mm, N = 15 mm. Then, 1 kg (by weight) of briquettes was placed in a 100 × 100 × 50 mm steel cuvette in an even layer, the cuvette with briquettes was placed in an electric furnace heated to a temperature of 190 ° C, and kept at this temperature for 2 hours, after which the briquettes were poured out in a vessel with a 0.2% solution of sulfuric acid, where it was stirred at T: W = 1: 5 for 0.5 hours. After sludge, the liquid phase of the pulp was drained, the resulting product was washed with water, dried. The released cuvette was again filled with an even layer of 1 kg of briquettes, again placed in an electric furnace heated to a temperature of 190 ° C, and kept at this temperature for 2 hours, after which the briquettes were poured into a vessel with a 0.2% sulfuric acid solution, where they were mixed at T: W = 1: 5 for 0.5 hours. After sludge, the liquid phase of the pulp was drained, the resulting product was washed with water, dried. In a similar manner, the cell was filled again and again, sulfatization, washing, and drying the product. The material residue on the cuvette was measured after each heat treatment (sulfatization) and a series of heat treatments from 5 experiments, the product yield, ZrO 2 content, and activity were evaluated.
Получили следующие характеристики очищенного Bd: средний остаток отложений на кювете после каждого опыта в % от массы загруженной смеси - 0,126, общий остаток отложений в кювете после 5 опытов - 63 г, выход продукта, % по массе - 99,87, содержание ZrO2 - 99,44%, активность - 25,6 Б/г.The following characteristics of purified Bd were obtained: the average residue of deposits on the cuvette after each experiment in% of the weight of the loaded mixture was 0.126, the total residue of deposits in the cuvette after 5 experiments was 63 g, the yield of the product,% by weight was 99.87, and the content of ZrO 2 was 99.44%, activity - 25.6 b / g.
Пример 9 (контрольный). Очистке подвергали Bd химического и гранулометрического состава, приведенного в примере 8. Для этого 5.6 кг смеси, оставшейся после ее приготовления согласно примеру 8, использовали для следующих опытов. В стальную кювету размером 100×100×50 мм ровным слоем помещали 1 кг (по массе) смеси, кювету помещали в электропечь, нагретую до температуры 190°С, и выдерживали при этой температуре в течение 2 часов, после чего продукт сульфатизации высыпали в сосуд с 0,2% раствором серной кислоты, где перемешивали при Т:Ж=1:5 в течение 0,5 часа. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, сушили. Освободившуюся кювету снова заполняли ровным слоем 1 кг смеси, снова размещали в электропечь, нагретую до температуры 190°С, и выдерживали при этой температуре в течение 2 часов, после чего продукт сульфатизации высыпали в сосуд с 0,2% раствором серной кислоты, где перемешивали при Т:Ж=1:5 в течение 0,5 часа. Жидкую фазу пульпы после отстоя сливали, полученный продукт промывали водой, сушили. Аналогичным образом снова и снова производили заполнение кюветы, сульфатизацию, промывку, сушку продукта. Измеряли остаток материала на кювете после термообработки (сульфатизации) и серии термообработок из 5 опытов, оценивали выход продукта, содержание ZrO2, активность.Example 9 (control). The Bd of the chemical and particle size distribution shown in Example 8 was purified. For this, 5.6 kg of the mixture remaining after its preparation according to Example 8 was used for the following experiments. 1 kg (by weight) of the mixture was placed in a steel cuvette measuring 100 × 100 × 50 mm in an even layer, the cuvette was placed in an electric furnace heated to a temperature of 190 ° C, and kept at this temperature for 2 hours, after which the sulfation product was poured into a vessel with a 0.2% solution of sulfuric acid, where it was stirred at T: W = 1: 5 for 0.5 hours. After sludge, the liquid phase of the pulp was drained, the resulting product was washed with water, dried. The liberated cuvette was again filled with an even layer of 1 kg of the mixture, again placed in an electric furnace heated to a temperature of 190 ° C, and kept at this temperature for 2 hours, after which the sulfation product was poured into a vessel with a 0.2% sulfuric acid solution, where it was mixed at T: W = 1: 5 for 0.5 hours. After sludge, the liquid phase of the pulp was drained, the resulting product was washed with water, dried. In a similar manner, the cell was filled again and again, sulfatization, washing, and drying the product. The residue of the material on the cuvette after heat treatment (sulfatization) and a series of heat treatments from 5 experiments were measured, the product yield, ZrO 2 content, and activity were evaluated.
Получили следующие характеристики очищенного Bd: средний остаток отложений на кювете после каждого опыта в % от массы загруженной смеси - 22,06, общий остаток отложений в кювете после 5 опытов - 1103 г, выход продукта, % по массе - 77,94, извлечение в % по массе ZrO2 - 99,30, активность - 33 Б/г. После 5 опытов их продолжение стало невозможным из-за уменьшения пространства кюветы отложениями.The following characteristics of purified Bd were obtained: average residue of deposits on the cuvette after each experiment in% of the mass of the loaded mixture — 22.06, total residue of deposits in the cuvette after 5 experiments — 1103 g, product yield,% by weight - 77.94, % by weight of ZrO 2 - 99.30, activity - 33 B / g. After 5 experiments, their continuation became impossible due to the reduction of the cell space by deposits.
Таким образом, в сравнении с прототипом заявляемый способ позволяет повысить степень очистки бадделеитового концентрата от радиоактивных элементов урана и тория, уменьшить расход серной кислоты, отказаться от дорогостоящих реагентов. Кроме того, использование предлагаемого способа позволило исключить простой оборудования за счет схватывания с ним частиц бадделеита и образования отложений при сульфатизации, последнее повысило надежность работы технологического оборудования.Thus, in comparison with the prototype of the claimed method allows to increase the degree of purification of baddeleyite concentrate from the radioactive elements of uranium and thorium, to reduce the consumption of sulfuric acid, to abandon expensive reagents. In addition, the use of the proposed method eliminated the downtime of the equipment due to the seizure of baddeleyite particles with it and the formation of deposits during sulfatization, the latter increased the reliability of the process equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006122348/15A RU2343117C2 (en) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Method of brazilite concentrate purification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006122348/15A RU2343117C2 (en) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Method of brazilite concentrate purification |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006122348A RU2006122348A (en) | 2008-01-10 |
| RU2343117C2 true RU2343117C2 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=39019709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006122348/15A RU2343117C2 (en) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Method of brazilite concentrate purification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343117C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067953A (en) * | 1972-02-15 | 1978-01-10 | Etienne Roux | Process for upgrading ores containing baddeleyite |
| RU2081833C1 (en) * | 1995-03-29 | 1997-06-20 | Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева | Method for enrichment of baddeleyite concentrate |
| RU2139250C1 (en) * | 1998-06-24 | 1999-10-10 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им.И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Method of preparing baddeleyite concentrate |
| RU2185325C1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-07-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Baddeleyite concentrate purification method |
| CA2439768A1 (en) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Cms Enterprises Development, L.L.C. | Method for recovering zirconium values from a hard rock ore containing zircon and uranium |
-
2006
- 2006-06-23 RU RU2006122348/15A patent/RU2343117C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067953A (en) * | 1972-02-15 | 1978-01-10 | Etienne Roux | Process for upgrading ores containing baddeleyite |
| RU2081833C1 (en) * | 1995-03-29 | 1997-06-20 | Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева | Method for enrichment of baddeleyite concentrate |
| RU2139250C1 (en) * | 1998-06-24 | 1999-10-10 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им.И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Method of preparing baddeleyite concentrate |
| RU2185325C1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-07-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН | Baddeleyite concentrate purification method |
| CA2439768A1 (en) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Cms Enterprises Development, L.L.C. | Method for recovering zirconium values from a hard rock ore containing zircon and uranium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006122348A (en) | 2008-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110510620B (en) | Purification method of high-purity quartz sand tailings | |
| CN102041128B (en) | Chemical deashing method for coal | |
| CN107555442B (en) | Method for refining high-purity quartz sand by using common quartz sand | |
| CN107473231B (en) | A kind of processing purifying technique of pair of glass sand tailing | |
| CN102020299B (en) | Method for producing industrial activated aluminum oxide from pulverized fuel ash | |
| CN101885498A (en) | Method for preparing high-purity magnesium sulfate | |
| CN106566925A (en) | Method for achieving acid mixing, curing and leaching of vanadium through stone coal vanadium ore | |
| CN101475172A (en) | Recycling, purifying and classifying technology for high purity superfine silicon carbide micro powder | |
| ZHANG et al. | Recovery of titanium from undissolved residue (tionite) in titanium oxide industry via NaOH hydrothermal conversion and H2SO4 leaching | |
| CN113511829B (en) | Method for preparing building gypsum powder from phosphogypsum | |
| EA035071B1 (en) | Extraction of products from titanium-bearing minerals | |
| RU2343117C2 (en) | Method of brazilite concentrate purification | |
| CN118006934A (en) | Pretreatment method and preparation method of solid waste-based cementing material based on vanadium-titanium slag production | |
| CN104014300B (en) | Diatomite preparation is with the method for drainage functional beer stabilizing agent | |
| CN110921805B (en) | A kind of attapulgite clay reduction-magnetic separation coupling continuous iron removal and whitening purification method | |
| CN110304850A (en) | A method of alpha semi-hydrated gypsum is produced based on titanium gypsum | |
| CN100455683C (en) | Process for mfg., enriched titanium material by electric furnace titanium slag | |
| CN217103592U (en) | Manufacturing system of high-purity quartz sand | |
| CN111233014B (en) | Method for enhanced dissolution of fly ash | |
| CN103011284B (en) | Method for removing impurities from crude bismuth oxide | |
| CN112645364A (en) | Process for producing lithium carbonate by mixing spodumene and lithium polymer | |
| CN120271256A (en) | Method for preparing hydrated magnesium silicate cementing material by dissolving magnesium silicate mineral with waste acid | |
| CN113321229A (en) | Process for producing corundum phase alumina by adopting secondary aluminum ash | |
| CN120099311B (en) | Method for improving lithium yield in lithium extraction of lepidolite ore | |
| CN111455178A (en) | Method for removing impurity silicon in high-titanium powder extracted from SCR catalyst |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080624 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20091120 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130211 |
|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PC4A- IN JOURNAL: 8-2013 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |