ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.349.4’341.1:[669.295:669.292.3]
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-3-5-12
Аннотация
В настоящее время комплексные титаномагнетитовые руды являются одним из ведущих промышленных источников железа и основным типом минерального сырья для получения титана, ванадия и других ценных компонентов. Руды Волковского месторождения по своему составу и генетическим особенностям являются уникальными. Единственное аналогичное месторождение за рубежом – Енжелес, США – не перерабатывается. Рентабельная переработка этих руд возможна только при применении комплексного подхода. На Красноуральской обогатительной фабрике «Святогор» из титаномагнетитовой руды Волковского месторождения получают железный концентрат с содержанием ценных компонентов в количестве, достаточном для их извлечения. Комплексная переработка железного концентрата предусматривает получение не только железа, но и приоритетно присутствующих в концентрате ванадия, титана химическими методами. Таким образом, целью работы являлось изучение возможности комплексной переработки железного концентрата титаномагнетитовой руды. В работе показана возможность селективного разделения и концентрирования ценных компонентов железного концентрата, полученного при обогащении титаномагнетитовой руды Волковского месторождения. Ввиду особенности химического и минералогического состава железного концентрата и опираясь на результаты гранулометрического, рентгеноструктурного и рентгенофлуоресцентного анализов в работе предлагается использовать химические методы обогащения. В ходе проведения исследований было установлено, что хлороводородным кислотным выщелачиванием железного концентрата возможно селективно разделить ванадий от железа и титана, выделяя в раствор, а титан сконцентрировать в кеке. В работе доказано, что нецелесообразно использовать растворы серной кислоты для селективного разделения железа, ванадия и титана из-за потерь титана в растворе.
Ключевые слова
железо, ванадий, титан, титаномагнетитовая руда, железный концентрат, селективное разделение, концентрирование, химические методы
Для цитирования
Комплексная переработка железного концентрата титаномагнетитовой руды селективным разделением и концентрированием железа, ванадия и титана химическими методами / Медяник Н.Л., Смирнова А.В., Коляда Л.Г., Бессонова Ю.А. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №3. С. 5-12. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-3-5-12
1. Алекторов Р.В., Дмитриев А.Н., Витькина Г.Ю. Исследование и совершенствование технологии переработки титаномагнетитового концентрата Гусевогорского месторождения текущего произ-водства // Физико-химические основы металлурги-ческих процессов: Международная научная конференция имени академика А.М. Самарина, Москва, 25-28 ноября 2019 года. М.: Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), 2019. С. 65.
2. Бузмаков В.Н., Володина Ю.В. Оценка влияния минерального состава рудных тел титаномагнети-тов Гусевогорского месторождения на концентра-цию ванадия в продуктах их переработки // Изве-стия Уральского государственного горного уни-верситета. 2020. № 3(59). С. 62-68. DOI: 10.21440/2307-2091-2020-3-62-68.
3. Вытоптова А.И., Тихомирова А.В. Извлечение соединений ванадия из отработанного ванадиево-го катализатора // Химия и химическая техноло-гия: достижения и перспективы: сборник материа-лов V Всероссийской конференции, Кемерово, 26-27 ноября 2020 года. Кемерово: Кузбасский гос. техн. ун-т им. Т.Ф. Горбачева, 2020. С. 81-85.
4. Газалеева Г.И. Развитие технологии обогащения титаномагнетитов // Современные тенденции в об-ласти теории и практики добычи и переработки минерального и техногенного сырья: материалы международной научно-практической конференции, приуроченной к 90-летию со дня основания института «Уралмеханобр». Екатеринбург, 2019. С. 14-18.
5. Комплексное обогащение медно-апатит-железо-ванадийсодержащих руд Волковского месторождения / Б.М. Корюкин, В.А. Бочаров, Л.О. Макаранец, И.Ф. Гарифулин // Горный информационно-анали¬тический бюллетень. 1999. № 3. С. 115-117.
6. Малдыбаев Г.К., Найманбаев М.А., Лохова Н.Г. Влияние типа кислоты на структуру диоксида ти-тана // Промышленность Казахстана. №2 (103). 2018. С. 28-31.
7. Махоткина Е.С., Шубина М.В. Извлечение вана-дия кислотным выщелачиванием концентратов титаномагнетитовых руд Урала // Актуальные проблемы современной науки, техники и образо-вания. 2019. №1. С. 17-20.
8. Махоткина Е.С., Шубина М.В., Сучкова А.Я. Ис-следование режимов гидрометаллургического из-влечения ванадия из «хвостов» титаномагнетито-вой руды // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докладов 76-й международной научно-технической конфе-ренции, Магнитогорск, 16-20 апреля 2018 года. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2018. С. 19-20.
9. Махоткина Е.С., Шубина М.В. Экологические и ресурсосберегающие аспекты использования тех-ногенного ванадийсодержащего сырья // Бюллетень «Черная металлургия». №3. 2018. С. 81-85.
10. Медяник Н.Л., Смирнова А.В., Горбулина Д.П. Необходимость исследования вещественного со-става титаномагнетитовых руд Волковского ме-сторождения при выборе способа технологиче-ской переработки // Актуальные проблемы совре-менной науки, техники и образования. 2021. Т. 12. № 1. С. 108-110.
11. Орлов В.В., Медведев Р.О., Амеличкин И.В. Вы-деление титана из титаномагнетитовой руды // Перспективы развития фундаментальных наук: сборник научных трудов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 24-27 апреля 2018 года. В 7-ми томах / под ред. И.А. Курзиной, Г.А. Вороновой. Томск: Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2018. С. 234-236.
12. Смирнова А.В., Медяник Н.Л., Горбулина Д.П. Изучение возможности комплексной переработки железного концентрата титаномагнетитовых и меднотитаномагнетитовых руд // Современные достижения университетских научных школ: сборник докладов национальной научной школы-конференции, Магнитогорск, 25-26 ноября 2021 года. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2021. С. 156-161.
13. Смирнова А.В., Медяник Н.Л., Горбулина Д.П. Особенности переработки титаномагнетитовых и медно-титаномагнетитовых руд Волковского ме-сторождения Среднего Урала // Проблемы ком-плексной и экологически безопасной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения – 2021), Владикавказ, 04-08 ноября 2021 года. Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Государственный технологический университет), 2021. С. 71-73.
14. Чижевский В.Б., Шавакулева О.П., Гмызина Н.В. Обогащение титаномагнетитовых руд Южного Урала // Вестник Магнитогорского государствен-ного технического университета им. Г.И. Носова. 2012. № 2(38). С. 5-7.
15. Шарипов Х.Б., Джуракулов И.Х., Кабутов К. Ис-следование термического разложения метатитановой кислоты при получении рутильного диоксида титана // Вестник Филиала Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова в городе Душанбе. 2019. № 1, 3(9, 11). С. 55-60.
16. Li R., Liu T., Zhang Y., Huang J., Xu C. Efficient Extraction of Vanadium from Vanadium–Titanium Magnetite Concentrate by Potassium Salt Roasting Additives // Minerals. 2018. 8 (25). Рр. 2-14.
17. Sachkov V.I., Nefedov R.A., Orlov V.V, Medvedev R.O., Sachkova A.S. Hydrometallurgical Processing Technology of Titanomagnetite Ores // Minerals. 2018. 8 (1). Р. 2.