Введение
Глава 1. Аналитический обзор 5
1.1 Физические и химические свойства тантала, ниобия и их соединений 5
1.1.1 Физические и химические свойства тантала, ниобия 5
1.1.2 Физические и химические свойства некоторых химических соединений тантала и ниобия 6
1.1.2.1 Физические и химические свойства оксидов тантала и ниобия 6
1.1.2.2 Физические и химические свойства хлоридов тантала и ниобия 8
1.2 Структура потребления тантала и ниобия 10
1.2.1 Структура потребления тантала 10
1.2.2 Структура потребления ниобия 11
1.3 Сырьевые источники 12
1.4 Способы вскрытия танталовых и ниобиевых концентратов 14
1.4.1 Разложение плавиковой кислотой танталито-колумбитового концентрата 14
1.4.2 Разложение сплавлением с гидроксидами или карбонатами натрия и калия танталито-колумбитового концентрата 15
1.4.3 Сернокислотный способ вскрытия лопарита 17
1.4.4 Азотнокислотный способ 17
1.5 Хлорные способы в цветной металлургии 18
1.5.1 Хлорирование в технологии тугоплавких металлов 19
1.5.1.1 Титан 19
1.5.1.2 Ниобий и тантал 23
1.5.1.3 Цирконий и гафний 24
1.5.2.1 Вольфрам и молибден 26
1.5.2.2 Рений 27
1.5.2.3 Металлсодержащие отходы 27
1.5.3 Хлорирование в технологии легких цветных металлов 29
1.5.3.1 Магний 29
1.5.3.2 Алюминий 31
1.5.3.3 Берилий 32
1.5.4 Хлорирование в технологии тяжелых цветных металлов 33
1.5.4.1 Медь и никель 33
1.5.4.2 Олово 34
1.5.5 Хлорирование в технологии благородных металлов 35
1.6 Цель и задачи работы 38
Глава 2 Исследование влияния некоторых факторов на хлорирование танталито-колумбитового концентрата 40
2.1 Хлорирование оксидов и минералов 40
2.2 Термодинамика процесса хлорирования танталито-колумбитового концентрата 43
2.3 Характеристика исходных и вспомогательных материалов 49
2.3.1 Танталито-колумбитовый концентрат 49
2.3.2 Хлор 49
2.3.3 Кокс 49
2.3.4 Исходные вещества для создания среды хлорирования 49
2.4 Описание лабораторной установки и методики проведения эксперимента 50
2.4.1 Описание лабораторной установки 50
2.4.2 Методика проведения эксперимента 52
2.4.2.1 Подготовка к проведению эксперимента 52
2.4.2.2 Методика проведения экспериментов и обработки результатов 53
2.4.2.3 Контроль процесса 54
2.5 Исследование состава и свойств исходного концентрата 55
2.6 Взаимодействие концентрата с расплавом хлоридов калия и натрия в присутствии углеродного восстановителя без участия хлора 58
2.7 Исследование влияния температуры на хлорирование концентрата 60
2.7.1 Определение степени и скорости хлорирования концентрата, и его составляющих в зависимости от температуры 60
2.7.2 Определение теплового эффекта хлорирования концентрата 65
2.7.4 Выводы 68
Глава 3. Исследование влияния железа на хлорирование танталито-колумбитового концентрата 70
3.1 Определение влияния железа на степень и скорость хлорирования концентрата и его составляющих 71
3.3 Выбор возможного варианта протекания хлорирования танталито-колумбитового концентрата в расплаве солей 76
3.4 Выводы 79
Глава 4. Исследование хлорирования смеси лопаритового и танталито-колумбитового концентратов 80
4.1 Влияние температуры на степень и скорость хлорирования смеси концентратов, а также составляющих концентратов в зависимости от температуры 80
4.2 Математическая обработка результатов экспериментов 84
4.3 Выводы 86
Глава 5. Укрупненно-лабораторное хлорирование. Выбор технологической схемы совместной переработки танталито-колумбитового концентрата 88
5.1 Испытание метода хлорирования смеси концентратов на опытной базе "Химико- металлургического завода имени Юдина" 88
5.1.1 Описание установки для укрупненного испытания способа хлорирования смеси танталито-колумбитового и лопаритового концентратов 88
5.1.2 Методика проведения эксперимента 90
5.1.2.1 Подготовка к проведению эксперимента 90
5.1.2.2 Методика хлорирования 91
5.1.3 Результаты укрупненных испытаний 91
5.1.4 Основные технико-экономические показатели процесса 92
5.2 Выбор технологической схемы совместной переработки танталито-колумбитового концентрата 93
5.2.1 Описание представленных технологических схем совместной переработки танталито-колумбитового и лопаритового концентратов 93
5.2.2 Характеристика исходного сырья, готовой продукции, основных и вспомогательных материалов 97
5.2.3 Расчет материальных балансов по технологическим схемам 97
5.2.3.1 Расчет материального баланса по металлу 100
5.2.4 Сравнение представленных технологических схем совместной переработки танталито-колумбитового и лопаритового концентратов 102
5.3 Выводы 102
Выводы по работе 104
Приложение 106
