Обзор потенциальных методов переработки рутил-лейкоксенового концентрата Туганского месторождения с получением титансодержащей продукции

Abstract

Актуальность данной работы состоит в наличии спроса на богатые концентраты диоксида титана с содержанием TiO2 не менее 80 %, а также в ограниченности запасов подобного сырья. Данные концентраты используются в производстве металлического титана (порошок, губка) и его сплавов, а также для производства пигментного диоксида титана, сварочных электродов и т. п. Вследствие ограниченности запасов данные концентраты получают из концентратов других более распространенных минералов титана - ильменита, лейкоксена. Ввиду наличия в упомянутых минералах лимитирующих примесей возникает потребность в разработке способа их переработки с целью доведения полученного продукта до соответствия требованиям промышленных предприятий. Цель работы заключается в проведении обзора существующих методов химического обогащения титановых концентратов с получением концентрата синтетического рутила или его аналогов, позволяющих использовать их в промышленности. Методами являются поиск и анализ имеющихся исследований, посвященных данному вопросу. Также определен элементный и минералогический состав рутил-лейкоксенового концентрата Туганского месторождения с использованием элементного и рентгеноструктурного анализа. Результаты и выводы. Pассмотренные минералы титана, содержащиеся в концентратах, могут быть переработаны как классическими, так и иными методами, которые еще не нашли широкого применения в промышленности. Стоит выделить ильменитовый концентрат, который может быть использован для получения титановой губки и пигментного диоксида титана. Рутил-лейкоксеновый концентрат Туганского месторождения, представляющий собой смесь минералов титана (рутил, псевдорутил, сфен, анатаз, брукит, ильменит) и иных минералов (циркон, кварц и др.), может быть рассмотрен в качестве нетрадиционного титансодержащего сырья, переработка которого ограничена из-за большого количества примесей, удаление которых потребует проведения различных вариантов химического обогащения. В качестве потенциального решения вопроса его переработки предлагается использование фторидов аммония, реагирующих с подавляющим большинством химически упорных оксидов при относительно мягких условиях

Relevance. The demand for high-grade titanium dioxide concentrates with a content of TiO2 at least 80%. The limited reserves of such raw materials affect the prices as well. These concentrates are used in the production of metallic titanium (powder, sponge) and its alloys, as well as for the production of pigment titanium dioxide, welding electrodes, etc. Due to the limited reserves, these concentrates are obtained from concentrates of other more common titanium minerals - ilmenite, leucoxene. Due to the presence of limiting impurities in the above-mentioned minerals, there is a need to develop a method for processing them in order to bring the resulting product to the requirements of industrial. Aim. To review the existing methods of chemical enrichment of titanium concentrates to obtain a concentrate of synthetic rutile or its analogues, allowing them to be used in similar applications. Methods. Search and analysis of existing studies on this issue. The elemental and mineralogical composition of the rutile-leucoxene concentrate of the Tuganskoe deposit was also determined using elemental and X-ray diffraction analysis. Results and conclusions. It was found that the considered titanium minerals contained in the concentrates can be processed using both classical and other methods that have not yet found wide application in industry. It is worth highlighting the ilmenite concentrate, which can be used both to obtain titanium sponge and pigment titanium dioxide. The rutile-leucoxene concentrate of the Tuganskoe deposit, which is a mixture of titanium minerals (rutile, pseudorutile, sphene, anatase, brookite, ilmenite) and other minerals (zircon, quartz, etc.), can be considered as an unconventional titanium-containing raw material. Its processing is limited due to the large number of impurities. Their removal will require various options for chemical enrichment. A potential solution to the problem of its processing is the use of ammonium fluorides, which react with the vast majority of chemically resistant oxides under relatively mild conditions