Производство циркониевых концентратов и показатели обогащения

24.06.2020

Производство циркониевых концентратов за последние годы значительно возросло и достигло в капиталистических странах в 1957 г. около 150000 т. Свыше 85% этого количества было произведено в Австралии и США.

Данные о производстве циркониевых концентратов в капиталистических странах приведены в табл. 134.

Весь производимый в США циркониевый концентрат получают попутно при производстве ильменитовых и рутиловых концентратов.

Производительность обогатительных фабрик во Флориде позволяет ежегодно производить не менее 25 тыс. г цирконового концентрата, что составляет примерно половину всех производимых в США цирконовых концентратов.

Меньшее количество циркона получают из разрабатывающейся россыпи близ г. Джэксонвилля и россыпи Bepo Бич и Иидион Ривер южнее г. Мильбурга.

В Австралии производительность обогатительных фабрик по выдаче цирконовых концентратов за послевоенные годы возросла в несколько раз, достигнув в 1960 г. около 92 500 г.

Обогащение песков осуществляется гравитацией в сочетании с электромагнитной и электростатической сепарацией. Характерной особенностью схемы обогащения является раздельная выдача цирконового, рутилового ильменитового и монацитового концентратов. Первоначально не производили разделения на рутиловый и цирконовый концентраты, которые вывозились в смешанном виде. С 1944 г. правительство начало регламентировать вывоз коллективных концентратов, и к настоящему времени 80% всего добываемого цирконового концентрата поступает в продажу в чистом виде. Запрещен вывоз из Австралии цирконового концентрата, содержащего более 0,5% монацита.

Наиболее чистый цирконовый концентрат выпускает крупная фирма "Циркон рутил", которая с довоенных лет применяет флотацию для доводки чернового концентрата; в готовом концентрате содержится 99,5% циркона.

Циркондобывающая промышленность Австралии с начала своего зарождения в 1934 г. работает на экспорт. Потребление цирконового концентрата внутри страны не превышает 1,5 тыс. г в год. На долю США приходится 85% экспорта за двенадцатилетний период. За последние годы намечается относительное снижение экспорта цирконового концентрата в США при соответствующем повышении вывоза в Англию.

В Индии производство цирконовых концентратов началось в 1923 г. Наиболее высокого уровня оно достигло в 1935 г. (6,5 тыс. т) и в 1940 г. (3,3 тыс. т).

До 1947 г. концентраты экспортировали в США и в Англию. После запрещения экспорта монацитовых песков, данные о добыче попутно извлекаемого цирконового концентрата не публикуются.

В Бразилии разработка россыпей осуществляется двумя бразильскими фирмами, главным образом с целью получения монацитовых концентратов. Цирконовый концентрат является попутным продуктом при извлечении монацита. Концентраты отгружают в США. Вследствие значительного содержания примесей железа в концентратах они используются главным образом для производства ферросплавов.

В целом в Бразилии производят 9—10 тыс. т цирконовых и бадделеитовых концентратов в год. Однако в годы второй мировой войны производство цирконовых концентратов в Бразилии достигало 10— 12 тыс. г в год. За последнее время производство цирконовых концентратов в Бразилии возрастает. Концентраты почти целиком экспортируют главным образом в США. Внутреннее потребление для нужд огнеупорной и керамической промышленности не превышает 300 г концентрата в год.

Такие страны, как Англия, Франция, ФРГ, не имеют сырьевых ресурсов циркония и зависят от экспорта.

Особенностью сырьевых ресурсов циркония является то, что они представлены россыпными месторождениями с комплексным содержанием минералов главным образом титановой группы.

Обогащение песков таких месторождений позволяет выгодно получать от 2 до 6 различных концентратов.

Так как циркон извлекается из россыпей попутно при получении титановых концентратов, количество производимых цирконовых концентратов зависит от потребностей в титановом сырье.

Требования к цирконовым концентратам зависят от их назначения. Высокие требования предъявляют к концентратам, используемым промышленностью непосредственно без химической переработки (огнеупоры, керамика и др.), меньшие требования — к концентратам, направляемым на химико-металлуртическую переработку, о процессе которой удаляют ненужные примеси.

Для производства огнеупоров цирконовый концентрат должен содержать минимальное количество железа (не более 2%) и щелочей, понижающих термостойкость огнеупоров. Наиболее распространенными носителями щелочей в концентратах являются полевые шпаты (альбит), включения которых нередки в кристаллах циркона. Допустимое по отношению к циркону количество щелочей составляет около 0,5%.

В цирконовых концентратах, применяемых для производства огнеупоров и формовочной земли, ограничивается также содержание кварца, образующего с цирконом эвтектику с температурой плавления около 1675°С, т. е. на 100°C ниже температуры разложения циркона. В производстве огнеупоров и формовочной земли больше всего подходит мелкий циркон россыпных месторождений, свободный от включений других минералов.

Для изготовления эмалей, фарфора, фаянса, глазурей, а также стекла строгие требования предъявляются к содержанию железа, титана, редких земель (церия) и других окрашивающих компонентов. Содержание железа в концентратах, используемых для этих целей, не должно превышать 0,1%, а титана 1%. При большем содержании железа и титана концентрат подвергают обезжелезнению путем химической его обработки.

Для производства глазурей, эмалей и щелочного стекла циркониевый концентрат может содержать меньше циркона и больше полевых шпатов, а для производства фарфора, фаянса и керамики он может иметь повышенное количество каолина, если это не влечет за собой увеличения содержания железа и титана. Допустимое количество полевого шпата или каолина устанавливается потребителем.

Для атомной техники используется цирконии, очищенный от гафния химическим путем. Для этих целей наиболее пригодны циркониевые концентраты с минимальным содержанием гафния (не более 0,01—0,02%). что удешевляет химическую очистку от гафния и делает ее более эффективной (38).

Циркониевые концентраты, используемые для производства ферросплавов (ферроциркония, ферросиликоциркония и др.), не должны содержать свыше 0,05—0,08% фосфора, являющегося вредной примесью в сплавах.

В табл. 135 приведен состав торговых сортов цирконовых и бадделентовых концентратов, применяемых для производства силикоциркония и некоторых других сплавов циркония.

Для производства электрокерамики допускается присутствие рутила в цирконовых концентратах, так как многие керамические массы содержат а качестве составной части двуокись титана; необходимо, однако, чтобы рутил не содержал железа;
Производство циркониевых концентратов и показатели обогащения

По действующим в СССР в настоящее время техническим условиям на цирконовые концентраты (ЦМТУ 2002—47) твердые требования устанавливаются только на содержание двуокиси циркония (не менее 60%), а содержание примесей в них обычно не ограничивается.

Для обезжелезненного циркониевого концентрата, используемого в производстве эмалей, стекла, фарфора и керамических изделий, техническими условиями (ЦМТУ 4469—54) ограничивается только содержание окиси железа (не более 0,1% для первого сорта концентрата и не более 0,15% — для второго).

Судя по средним анализам циркониевых концентратов, а также по официальным требованиям, предъявляемым к нему за границей обращается внимание и на содержание ряда других примесей.

В табл. 136 приведен состав некоторых концентратов, получаемых в различных странах, а в табл. 137 — требования, предъявляемые к циркониевым концентратам в Австралии и США.



Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна