ТЕТРАХЛОРИД ТИТАН ӨНДІРІСІНІҢ ӨНЕРКӘСІПТІК ҚАЛДЫҚТАРЫНАН НИОБИЙДІ БӨЛІП АЛУ

Мақалада титан тетрахлориді өндіру процесінде түзілетін өнеркәсіптік қалдықтарды ниобийді бөліп алу мақсатында өңдеу нәтижелері келтірілген. Зерттеуге үш түрлі ниобий бар өнімдер: титанды хлоратордың шламы, шаң камерасының возгоны және тұзды ваннасы бар шаң ұстау камерасынан алынған балқытылған шлак алынды. SEM-EDS, XRF және XRD әдістері арқылы олардың химиялық және фазалық құрамы зерттелді. Ниобий негізінен қиын еритін оксидтер мен күрделі қосылыстар түрінде анықталды. HSC Chemistry бағдарламалық кешенін қолдана отырып жүргізілген термодинамикалық модельдеу ниобийдің хлоридтерге дейін хлорлану мүмкіндігін және оның жоғары тұрақтылығын растады. Су және дәстүрлі қышқылдармен (HCl, H₂SO₄) жүргізілген сілтісіздендіру кезінде ниобийдің алыну дәрежесі 26 %-дан аспады, ал HF ерітінділерін қолдану кезінде бұл көрсеткіш 53 %-ға дейін жетті. Зерттеу нәтижелері бойынша ниобийді тиімді бөліп алуға мүмкіндік беретін оңтайлы параметрлер анықталды. Ұсынылған тәсіл сирек кездесетін металдарды өндіріске тартуға және титанды өндіру қалдықтарының қоршаған ортаға әсерін азайтуға ықпал етеді.

1. Agulyansky A. The Chemistry of Tantalum and Niobium Fluoride Compounds / A. Agulyansky // Amsterdam: Elsevier, 2004. – 350 p. https://doi.org/10.1016/B978-044451631-1/50000-6.

2. Gupta C.K. Extractive Metallurgy of Niobium. Boca Raton / C.K. Gupta, A.K. Suri. – CRC Press, 1994. – 372 p.

3. Handbook of Ferroalloys / M. Gasik (Ed.). – Amsterdam: Elsevier, 2013. – 512 p. https://doi.org/10.1016/C2011-0-05895-9.

4. Thermodynamic Study on Chlorination of Niobium and Tantalum Oxides Using Carbon Tetrachloride / H. Murakami et al // Materials Transactions. – 2014. – vol. 55, № 4. – Р. 645-650. https://doi.org/10.2320/matertrans.MC201314.

5. Danilov V.S. Thermodynamic characteristics of niobium chlorides formation during chlorination / V.S. Danilov, I.M. Malygin, R.G. Samatov // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2005. – vol. 78. – Р. 292-296. https://doi.org/10.1007/s11167-005-0142-3.

6. Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances // 3rd ed. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft. – 1995. – Vol. 1-2.

7. Kuznetsova E.S. Thermodynamic modeling of the niobium behavior during pyrometallurgical and chlorination processes / E.S. Kuznetsova, S.A. Chizhevskaya, G.N. Vorozhtsov // Journal of Mining Institute. – 2021. – vol. 248. – Р. 149-157. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.2.3.

8. Chlorination of titanium-containing raw materials in molten salts / L.A. Zakharov et al // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. – 2009. – vol. 43, № 1. – Р. 62-66. https://doi.org/10.1134/S0040579509010126.

9. Tellez C. Leaching behavior of niobium and tantalum from slag obtained in the chlorination of titanium minerals / C. Tellez, J. Aburto, R. Alonso // Hydrometallurgy. – 2003. – vol. 70, № 1-3. – Р. 97-105. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(03)00147-4.

10. Ribeiro R.A. Kinetics of sulfuric acid leaching of a Brazilian niobium ore / R.A. Ribeiro, R.M. Silva, V.A. Leão // Minerals Engineering. – 2010. – vol. 23, № 9. – Р. 704-710. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2010.04.006.

11. Takeno N. Atlas of Eh-pH diagrams – Intercomparison of thermodynamic databases / N. Takeno // National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). – Japan, 2005. – 285 p.

12. Sarsembekov T.K. Raspredelenie niobiya i vanadiya v promproduktakh pri proizvodstve tetrakhlorida titana / T.K. Sarsembekov, T.A. Chepushtanova // Tverdye splavy i metally. – 2022. – № 8. – S. 55-60. https://doi.org/10.17580/tsm.2022.08.07. (In Russian).

13. Concomitant extraction process of niobium at the titanium tetrachloride production / T.K. Sarsembekov et al // Voprosy Atomnoj Nauki i Tekhniki. – 2020. – № 1(125). – Р. 173-177.

14. Study of niobium pentoxide behavior under chlorination conditions / Yu.I. Belyaev et al // Tsvetnye Metally. – 2010. – № 6. – Р. 52-57. (In Russian).