Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы

Рис. 25. Схема солевого фильтра с аэролифтной циркуляцией расплава: 1- корпус, футерованный шамотным кирпичом; 2 - каплеуловительная камера; I инертная керамическая насадка; 4 - газоход; 5 - колосниковая решетка; 6- аэролифтная труба; 7 - патрубок вывода ПГС; 8 - загрузочный бункер кусков NaCI




Хлоратор представляет собой шахту прямоугольного сече­ния с высотой уровня расплава 3,1 - 3,2 м (рис.24). По] мере хлорирования избыточный расплав непрерывно сливается] через переточный канал в копильиик. Нагревается расплав с помощью графитовых электродов, смонтированных в стенки '• хлоратора.
Хлорирование ведут при 850 - 900 °С, среднем содержа­нии концентрата в расплаве 1,5 % и углерода ~5 %. В этих условиях удельная производительность хлоратора по концентрату - 5 - 5,5 т/м² сечения печи в 1 сут.
На рис.25 приведена схема солевого фильтра. Расплав хлоридов в фильтре циркулирует с помощью аэролифтного ус­тройства.
В фильтр периодически загружают смесь NaCI +KCI или отработанный электролит магниевых электролизеров. По мере накопления из фильтра сливается расплав, насыщенный хло­ридами железа и алюминия.
Таким образом, в результате хлорирования лопарита по­лучают три продукта: плав, содержащий хлориды РЗМ, кон­денсат хлоридов тантала и ниобия и технический тетрахло-рид титана.
Для получения смеси оксидов тантала и ниобия конденсат хлоридов подвергают гидролитическому разложению:
2NЬОС1₃ + (х + 3)Н₂0 = NЬ₂0₅*Н₂0 + 6НС1;
2ТаС1₅ + (х + 5)Н₂О = Та₂О₅*Н₂О + 10НС1.
Хлорная технология переработки лопарита обеспечивает извлечение 93 — 94 % ниобия и 86 — 88 % тантала в
технические оксиды, 96,5 - 97 % титана в технический тетрахлoрид, извлечение 95,5 - 96 % редкоземельных металлов плав хлоридов.
Сернокислотный способ
Сернокислотный способ основан на разложении лопарито-вого концентрата серной кислотой и разделении ценных составляющих с использованием различий в растворимости двойных сульфатов титана, ниобия и тантала, редкоземель­ных элементов с сульфатами щелочных металлов или аммония.
Концентрат разлагают (сульфатизируют) 95 %-ной серной кислотой при 150 - 250 °С. Расход кислоты - 2,78 т на 1 т тонкоизмельченного концентрата. Добавление сульфата аммония (0,2 т на 1 т концентрата) к серной кислоте предотвращает спекание реагирующей массы и повышает извлечение в раствор ниобия и тантала. Полное разложение концентрата достигается за 20 - 30 мин. К концу разложения получают! полусухую массу. Основные реакции, протекающие при разло­жении:
TiO₂ + СаО + ЗН₂S0₄ =CaTi(SO₄) + ЗН₂О; 4ТЮ₂ + Lп₂0₃ + 11Н₂S0₄ =
Lп₂(SО₄)x 4 Ti(SO₄)₂ + 11H₂O
Ниобий и тантал в присутствии больших количеств титана входят в состав двойных сульфатов титана в виде изоморф­ной примеси. Продукт сульфатизации выщелачивают водой. В твердой фазе остается подавляющая часть РЗЭ в форме мало­растворимых двойных сульфатов Na₂SО₄ • Lп₂(SО₄)₃ • 2н₂о и их изоморфной смеси с СаSО₄. В раствор переходят титан (в виде ТЮ5О₄), ниобий и тантал (вероятно, в форме сульфа­тов Э₂О₃(SО₄)₂.
Для отделения титана от ниобия и тантала используют осаждение сульфатом аммония малорастворимой двойной соли (NH₄)2Ti(SO4)₂ • Н₂О.
Сернокислотный способ не обеспечивает столь четкого разделения всех ценных составляющих лопарита, какое дос­тигается при хлорировании. Однако положительной его сто­роной является использование дешевого реагента и лучшие санитарные условия труда.
Извлечение ниобия, тантала и РЗМ в конечные продукты примерно такое же, как в хлорном спосoбе, извлечение ти­тана ниже (~70%). Его можно повысить дополнительным из­влечением титана из рафинатов после экстракционного из­влечения ниобия и тантала.