Nghiên cứu công nghệ phân hủy chọn lọc tạp khoáng Ilmenit, rutin và monazit trong tinh quặng ziriconi silicat Việt Nam

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định các điều kiện công nghệ hợp lý cho quá trình phân hủy và loại bỏ các nguyên tố gây màu Ti, Fe, Ln (đất hiếm) đi kèm tinh quặng ziriconi silicat để thu sản phẩm ziricon có hàm lượng TiO2 = 0,03 - 0,06%, Fe2O3 = 0,03 - 0,08%, Ln2O3 tổng oxit đất hiếm = vết (đây là tiêu chuẩn ziriconi silicat “Hai đồng tiền” của hãng Nippon, Nhật Bản).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu công nghệ phân hủy chọn lọc tạp khoáng Ilmenit, rutin và monazit trong tinh quặng ziriconi silicat Việt Nam T¹p chÝ Hãa häc, T. 41, sè 2, Tr. 21 - 25, 2003 Nghiªn cøu c«ng nghÖ ph©n hñy chän läc t¹p kho¸ng Ilmenit, rutin vµ monazit trong tinh quÆng ziriconi silicat ViÖt Nam §Õn Tßa so¹n 19-4-2002 Vò Thanh Quang, Cao §×nh Thanh, Ph¹m B¸ Kiªn, Ph¹m Quang Minh ViÖn C«ng nghÖ x¹ hiÕm H& Néi Summary This article introduces a procedure for chemical treatment of zirconium silicate concentration to obtain zircon that is suitable for material of melting enamel. The kinetic aspects of dissolving process of the impure minerals accompanying with the zirconium silicate concentrate have also been investigated. Yield of the dissolving stage of the impure minerals using H2SO4 as a dissolving reagent is determined by equation: = 1 – 0.6exp(-2.31×10-7.t/R20). I - Më ®Çu Fe, Ti, ®Êt hiÕm l qu¸ kh¾t khe, rÊt khã duy tr× æn ®Þnh khi triÓn khai lín. Ngo i ra, gi¸ th nh Ziriconi v c¸c hîp chÊt cña nã ® îc sö cña s¶n phÈm ziricon kh«ng hÊp dÉn ®èi víi c¸c dông nhiÒu trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt vËt liÖu nh s¶n xuÊt vèn ®ang quen sö dông nguyªn chÞu löa, ng nh ®óc, gèm sø. Trong sa kho¸ng liÖu nhËp ngo¹i víi gi¸ t ¬ng ® ¬ng. biÓn h m l îng ziricon chiÕm kho¶ng 4 - 6% Môc tiªu cña nghiªn cøu n y l x¸c ®Þnh v th êng ®i cïng víi c¸c kho¸ng kh¸c nh c¸c ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ hîp lý cho qu¸ tr×nh ilmenit, rutin, monazit v xenotim [1]. Th nh ph©n hñy v lo¹i bá c¸c nguyªn tè g©y m u Ti, phÇn tinh quÆng ziriconi silicat cña ViÖt Nam Fe, Ln (®Êt hiÕm) ®i kÌm tinh quÆng ziriconi nhËn ® îc sau qu¸ tr×nh tuyÓn tõ, tuyÓn tÜnh silicat ®Ó thu s¶n phÈm ziricon cã h m l îng ®iÖn v tuyÓn b n ®Di th êng cã h m l îng c¸c TiO2 = 0,03 - 0,06%, Fe2O3 = 0,03 - 0,08%, t¹p kho¸ng g©y m u ilmenit, rutin, monazit lín Ln2O3 tæng oxit ®Êt hiÕm = vÕt (®©y l tiªu h¬n h ng chôc lÇn tiªu chuÈn ziricon nguyªn chuÈn ziriconi silicat “Hai ®ång tiÒn” cña hDng liÖu cho men frit còng nh men sèng. ChÝnh v× Nippon, NhËt B¶n). vËy, “tÈy tr¾ng” ziriconi silicat l mét trong nh÷ng vÊn ®Ò ®ang ® îc quan t©m. II - C¬ së lý thuyÕt cña qu¸ tr×nh Tõ nh÷ng n¨m 1990 c¸c t¸c gi¶ [2] ®D sö ph©n hñy t¹p kho¸ng v. c¸c kÕt dông axit sunfuric ®Æc ë nhiÖt ®é 180 - 200oC, qu¶ thùc nghiÖm tû lÖ axit/quÆng = 1,2/1, kÕt hîp quÊy trén c¬ häc liªn tôc trong thêi gian 5h ®Ó hßa tan chän 1. C¬ së tÝnh to¸n lý thuyÕt läc ilmenit, rutin, monazit v mét sè t¹p kho¸ng g©y m u kh¸c ®i kÌm trong tinh quÆng ziriconi DÔ r ng thÊy r»ng møc ®é ph©n hñy c¸c t¹p silicat. Nh îc ®iÓm chÝnh cña ph ¬ng ph¸p n y kho¸ng phô thuéc chñ yÕu v o c¸c biÕn c«ng l th¶i mét l îng d lín axit H2SO4 (1,5 kg nghÖ chÝnh: Tû lÖ axit/quÆng, nhiÖt ®é, kÝch H2SO4/1 kg quÆng) v c¸c ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ th íc h¹t quÆng v thêi gian ph©n hñy. Nh cña qu¸ tr×nh röa, lo¹i bá c¸c t¹p kho¸ng chøa vËy, ®Ó thuËn lîi cho qu¸ tr×nh chuyÓn quy m« 21 cÇn x¸c ®Þnh t êng minh quan hÖ: ngét v ®¹t gi¸ trÞ cao nhÊt [3] khi: (Khèi l îng = F(C,T,R,t) (1) Fe2O3 cÇn ph©n hñy) : (Khèi l îng hçn hîp (H2SO4 : H2O = 8 : 3)) = 1 : 16 (2) Trong ®ã: l møc ®é ph©n hñy tÝnh b»ng tû sè gi÷a Ph¶n øng sunfat hãa rutin ®¹t tèc ®é cao khèi l îng t¹p kho¸ng ®D ph©n hñy v khèi nhÊt ë To = 290 - 300oC trong sù cã mÆt ë mét l îng t¹p kho¸ng cã trong tinh quÆng l îng ®¸ng kÓ cña ion HSO4-1 [3]. (M[t]/M0). Víi nh÷ng lý do trªn, chän nhiÖt ®é ph©n F l h m sè, hñy c¸c t¹p kho¸ng ®i kÌm ziriconi silicat ë To C l nång ®é axit (mol/kg), = 300oC±20oC l hîp lý. Th«ng sè C ® îc x¸c T l nhiÖt ®é tiÕn h nh ph©n hñy (oC), ®Þnh th«ng qua c¸c ph¶n øng 1, 2, 3, 4 v biÓu R l b¸n kÝnh h¹t quÆng (µm), thøc (2) ® îc gäi l C lý thuyÕt (Clt). Trong qu¸ t l thêi gian ph©n hñy (phót). tr×nh xö lý tinh quÆng ziriconi silicat cßn x¶y ra sù hßa tan cña c¸c oxit kim lo¹i kh¸c ® îc C¸c c¬ së lý thuyÕt v thùc nghiÖm d íi ®¸nh gi¸ th«ng qua ®é hót khèi v qu¸ tr×nh tù ®©y cho phÐp x¸c ®Þnh hai th«ng sè C&T trong ph©n hñy cña H2SO4 ë vïng nhiÖt ®é 300oC. Do h m F. vËy th«ng sè C cña qu¸ tr×nh thùc (Ct) lu«n lín C¸c ph¶n øng hãa häc ...