ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КРИСТАЛЛОВ ХРИЗОТИЛА НА ДЕЙСТВИЕ СИСТЕМЫ ХРИЗОТИЛ И СЕРНАЯ КИСЛОТА

Изучен характер взаимодействий между хризотилем и стехиометрически необходимыми количествами (СНК) серной кислоты, рассчитанными по отношению к количеству (мольный) магния, содержащегося в хризотиле – Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈. Показано,что при использовании растворов, содержащих СНК серной кислоты (0-0,3), количество магния обнаруженного в растворе соответствует пропорциональному количеству использованной кислоты. Установлено, что выход магния в раствор затормаживается в интервале СНК (0,3-0,5). Пропорционально растворение магния восстанавливается в интервале СНК (0,5-0,7) однако, выход магния в раствор не превышает 76% от его содержания в хризотиле из-за образования в кислой среде поликремниевой кислоты (ЅіО₂·nН₂О). Образующиеся на поверхности слой состоящий из поликремниевых кислот является основным фактором, ингибирующим переход магния в раствор.

Выявлено, что количество магния переходящего в раствор зависит не только от концентрации кислоты, но и от особенностей слоистой структуры хризотила. Выводы сделаны на основе результатов химических и рентгенофазных исследований продуктов реакций, протекающих при растворении хризотил-асбеста в растворах серной кислотыН₂SO₄.

На основе результатов исследовании показано, что растворение магнийсиликатов, состав которых состоят из минералов (хризотил, лизардит, антигорит) группы серпентинита обшей формулой – Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈ в кислотах зависит не только от закономерностей протекающих в эти условиях кислотно-основных взаимодействии, но и от особенностей структурного строения кристаллической решетки серпентинита.

1. Патент №2292300 РФ, МПК C 01 F5/02. Способ переработки серпентинита // Каличенко И.И., Габдуллин А.Н.; заявл. 13.07.2005; опубл. 27.01.2007.

2. Патент №2953A Республика Армения, С 01 В33/00, С 09 С1/00. Способ комплексной переработки серпентинитов // Сагарунян С.А., Арустамян А.Г., Агамян Э.С., Аракелян А.М., Сагарунян А.С.; опубл. 2014.

3. Патент №2244044 РФ, МПК7 C 25 C3/04. Способ получения магния из серпентинита // А.В. Пенский, Н.А. Шундиков, Л.А. Гладикова; заявитель и патентообладатель Открытое Акционерное Общество «АВИСМА титано-магниевый комбинат». – №003136455/02; заявл. 16.12.2003; опубл. 10.01.2005. Бюл. № 1. – 6 с.

4. Патент КZ №29779. Способ комплексной переработки отходов хризотил-асбестового производства // Козлов В.А., Байгенженов О.С., Жусупов К.К., Шевелев В.В.; заявитель и патентообладатель РГП на ПХВ «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан»; заявл. 14.03.2014; опубл. 15.04.2015. Бюл. №4.

5. Габдуллин А.Н., Калиниченко И.И., Печерских Е.Г., Семенищев В.С. (2012) Безотходная азотнокислотная переработка серпентинита – отхода асбестообогатительной промышленности // Сборник докладов. II Международная научно-практическая конференция «Современные ресурсосберегающие технологии: проблемы и перспективы». – Одесса: ОНУ имени И. И. Мечникова. – 2012. – С. 50-52.

6. Патент №2285666 РФ, МПК C 01 F 5/06, C 01 B 33/142. Способ комплексной переработки магний-силикатосодержащего сырья // Григорович М.М., Мельник Л.И., Кузьмина Р.М.; заявл. 20.07.2005; опубл. 20.10.2006.

7. Yoo K., Kim B.S., Kim M.S., Lee J.C., Jeong J. (2009) Dissolution of magnesium from serpentine mineral in sulfuric acid solution // Mater. Trans. – 2009. – Vol. 50(5). – Р. 1225-1230.

8. Fouda M.F.R., Amin R.E.-S., Abd-Elzaher M.M. (1996) Extraction of magnesia from Egyptian serpentine ore via reaction with different acids // I. Reaction with sulfuric acid. Bull. Chem. Soc. Jpn. – 1996. – Vol. 69(7). – Р. 1907-1912.

9. Teir S., Revitzer H., Eloneva S., Fogelholm C.J., Zevenhoven R. (2007) Dissolution of natural serpentinite in mineral and organic acids // Int. J. Miner. Process. – 2007. – Vo.l 83. – Р. 36-46.

10. Gladikova L., Teterin V., Freidlina R. (2008) Production of magnesium oxide from solutions formed by acid processing of serpentinite // Russ. J. Appl. Chem. – 2008. – Vol. 81(5). – Р. 889-891.

11. Apostolidis C.I., Distin P.A. (1978) The kinetics of the sulphuric acid leaching of nickel and magnesium from reduction roasted serpentine // Hydrometallurgy. – 1978. – Vol. 3. – Р. 181-196.

12. Fedoročková A., Hreus M., Raschman P., Sučik, G. (2012) Dissolution of magnesium from calcined serpentinite in hydrochloric acid // Miner. Eng. – 2012. – Vol. 32, - Р. 1-4.

13. Dutrizac J.E., Chen T.T., White C.W. (2000) Fundamentals of serpentine leaching in hydrochloric acid media / In: Kaplan H.I., Hryn J.N., Clow B.B. (eds.) // Magnesium Technology. TMS Annual Meeting, The Minerals, Metals and Materials Society, Nashville. –2000. – Р. 41-51.

14. Nagamori M., Boivin J.A. (2001) Technico-economic simulation for the HCl-leaching of hybrid serpentine and magnesite feeds // Can. Metall. Q. – 2001. – Vol. 40(1). – Р. 47-60.

15. Nduagu E., Björklöf T., Fagerlund J., Mäkilä E., Salonen J., Geerlings H., Zevenhoven R. (2012) Production of magnesium hydroxide from magnesium silicate for the purpose of CO2 mineralization – Part 2: Mg extraction modeling and application to different Mg silicate rocks // Miner. Eng. – 2012. – Vol. 30. – Р. 87-94. doi:10.1016/j.mineng.2011.12.002.

16. Taubert L. (2000) Hydrochloric attack of serpentinites: Mg2+ leaching from serpentinites // Magnes. Res. – 2000. – Vol. 13(3). – Р. 167-173.