Введение
Глава 1. Природное и техногенное алюминийсодержащее сырье - бокситы, алюминатные растворы, красные шламы (общая характеристика, состав, свойст ва, источники. Технологические и экологические аспекты проблемы возникно вения техногенных месторождений, перспективы их разработки)
1.1. Бокситы как минеральное сырье 14
1.2. Технология и принципы глиноземного производства 23
1.3. Алюминатные растворы глиноземного производства как источник редких металлов - галлия и ванадия
1.4. Отвальные шламы глиноземного производства 37
1.4.1. Уральский алюминиевый завод (УАЗ) 38
1.4.2. Богословский алюминиевый завод (БАЗ)
1.5. Поведение скандия при переработке глиноземсодержащего сырья 40
1.6. Отечественный и зарубежный опыт обращения со шламами 42
Выводы по главе 1 53
Глава 2. Фазовые соотношения компонентов в системах, образуемых основными составляющими красного шлама. Диаграммы растворимости многокомпо нентных водно-солевых систем 54
2.1. Растворы и твердые фазы окислов железа, алюминия, кальция и редких ме-таллов в солянокислых системах 54
2.2. Растворы и твердые фазы окислов железа, алюминия и кальция в сернокислотных системах 64
2.3. Растворимость оксидов редких металлов в сернокислых растворах
2.3.1. Оксиды лантаноидов 83
2.3.2. Диоксид титана и его соединения с кальцием и лантаноидами 85
2.4. Методика эксперимента 89
2.4.1. Метод изотермического насыщения 89
2.4.2. Инструментальные методы анализа 89
2.4.3. Химический анализ 90
Выводы по главе 2 91
Глава 3. Методы селективного извлечения целевых компонентов из растворов.Мембранная технология и твердые экстрагенты 92
3.1. Экстракция скандия из технологических растворов 92
3.2. Поведение скандия при жидкостной экстракции 94
3.3. Сорбционное извлечение скандия из растворов 98
3.4. Мембранные способы извлечения скандия 102
3.5. Применение твердых экстрагентов для извлечения скандия 115
Выводы по главе 3 127
Глава 4. Кислотные технологические схемы переработки красного шлама. Технологии извлечение галлия и ванадия из алюминатных растворов 129
4.1. Примеры практической реализациисернокислотного способа 129
4.2. Схема переработки шлама, разработанная в ИХТТ УрО РАН
4.2.1. Исходное сырье и методика исследования 134
4.2.2. Общий план технологической схемы 136
4.2.3. Сепарация шлама 137
4.2.4. Химическая активация и сернокислотное вскрытие 143"
4.2.5. Получение скандиевого концентрата 146
4.2.6. Извлечение иттрия 157
4.2.7. Получение коагулянтов и пигментов 159
4.2.8. Обоснование технико-экономической целесообразности создания промышленной установки переработки красного шлама кислотным способом 162
4.3. Извлечение ванадия и галлия 165
4.3.1. Ванадий 165
4.3.2. Галлий 174
4.3.3. Очистка алюминатных растворов 182
Выводы по главе 4 190
Глава 5. Поведение скандия в щелочно-карбонатных растворах. Єодощелочная технология вскрытия красного шлама 192
5.1. Свойства соединений скандия в щелочных, карбонатных и гидрокарбо натных растворах 192
5.1.1. Состояние ионов скандия в водных растворах 192
5.1.2. Растворимость гидроксида скандия в содощелочных растворах 193
5.2. Исследование растворимости Sc203 в растворах NaOH, Na2C03
nNaHC03 197
5.3. Получение и свойства комплексных карбонатов скандия и натрия 203
5.3.1. Исследование термической устойчивости комплексов Na5[Sc(C03)4]-nH20(n = 2.11) 210
5.3.2. Влияние цинка на комплексообразование 2 5.4. Электрохимическая очистка скандийсодержащих растворов 218
5.5. Карбонизационное извлечение скандия из красного шлама глиноземного производства 221 5.6. Технологическая схема извлечения скандия 225
5.7. Получение технического оксида скандия : 230
Выводы по главе 5 238
Глава 6. Получение алюмо-скандиевых и итгриевых лигатур из низкокачественных солей и концентратов скандия 239
6.1. Применение лигатур в металлургии 239
6.2. Способы получения лигатуры 242
6.3. Выбор солевого электролита 243
6.4. Цементационный метод 247
6.5. Получение Al-Sc лигатуры методом электрошлакового переплава 255
6.6. Иттриевая лигатура 256
6.7. Применение лигатуры АлКаИт
6.7.1. Методики эксперимента 261
6.7.2. Приготовление образцов 262
6.7.3. Результаты исследований 262
6.8. Синтез и свойства алюминиевой лигатуры со скандием, цирконием и гафнием 268
Выводы по главе VI 274
Общие выводы к диссертации 276
Литература
