4.3
Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН и Института геохимии и аналитической химии РАН изучили возможность экстракции железа из хлоридного раствора после солянокислотного выщелачивания бокситов с помощью смеси спиртов и кетонов.
КНЦ РАН
# алюминий
# бокситы
# железо
# соляная кислота
# шлам
Российские ученые предложили извлекать железо из растворов при переработке бокситового сырья / ©Ra Boe
Алюминий очень востребован в современном мире, его производят в большом количестве с использованием сложных технологических процессов. Основная алюминиевая руда- бокситы, состоящие в основном из оксида алюминия с примесью других минералов (большей частью – оксидов кремния и железа). Для дальнейшей переработки выделяется оксид алюминия – глинозем, а остальные (в том числе достаточно токсичные) вещества уходят в отходы.
Складирование отходов в течение длительного времени приводит к отравлению почв и воды, кроме того, оставлять ценные металлы без дальнейшего использования – неэффективно с точки зрения экономики. Для повышения эффективности обогатительных процессов и снижения нагрузки на природу исследователи из разных стран разрабатывают эффективные методы переработки сырья.
Ранее российские ученые предложили гидротермальную обработку красного шлама (отход переработки бокситов, получающийся при растворении их в щелочи). Другой метод предполагает выщелачивание прокаленного бокситового агломерата с карбонатом кальция с добавлением катионов двухвалентного железа для преобразования немагнитного железа в магнетит (Fe3O4).
Для обработки бокситов с высоким содержанием железа (более 20 процентов массы) и получения магнетита используется метод восстановительного обжига при 600 градусов Цельсия. Также магнетит отделяется от бокситового агломерата с помощью магнитной сепарации.
Руды с высоким содержанием кремния эффективнее перерабатывать с использованием соляной кислоты (HCl). При этом кремнезем почти не реагирует с кислотой, а оксид железа практически полностью выщелачивается в раствор. Железо в боксите присутствует в основном в оксидах: гематите (Fe2O3) и гетите (FeOOH).
Таким образом, используя соляную кислоту, можно выщелачивать более 90 процентов железа при атмосферном давлении, используя разницу в реакционной способности минералов железа и алюминия. Выделить железо в отдельный раствор для повторного использования соляной кислоты можно с помощью растворителей.
Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН и Института геохимии и аналитической химии РАН исследовали возможность экстракции железа с использованием высокомолекулярных алифатических кетонов – этот метод ранее был запатентован (патентообладатель ФИЦ КНЦ РАН) и применялся для очистки от железа растворов хлорида никеля. Основная цель исследования заключалась в максимально селективном удалении железа с последующим получением чистого концентрированного раствора хлорида железа (FeCl3).
Для выделения железа из хлоридных растворов от выщелачивания бокситов использовались нейтральные кислородсодержащие растворители и их смеси. С целью глубокого отделения железа от алюминия, кальция и хрома применяли промывку органической фазы соляной кислотой. Ученые предложили принципиальную схему процесса экстракции, реализация которой может позволить выделять максимальное количество железа и получать более чистую алюминиевую продукцию.
Источник: