Российские ученые предложили извлекать железо из растворов при переработке бокситового сырья

❋ 4.3

Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН и Института геохимии и аналитической химии РАН изучили возможность экстракции железа из хлоридного раствора после солянокислотного выщелачивания бокситов с помощью смеси спиртов и кетонов.

КНЦ РАН

# алюминий

# железо

Российские ученые предложили извлекать железо из растворов при переработке бокситового сырья / ©Ra Boe / Автор: Cloelia Andronicus

Алюминий очень востребован в современном мире, его производят в большом количестве с использованием сложных технологических процессов. Основная алюминиевая руда- бокситы, состоящие в основном из оксида алюминия с примесью других минералов (большей частью – оксидов кремния и железа). Для дальнейшей переработки выделяется оксид алюминия – глинозем, а остальные (в том числе достаточно токсичные) вещества уходят в отходы.

Складирование отходов в течение длительного времени приводит к отравлению почв и воды, кроме того, оставлять ценные металлы без дальнейшего использования – неэффективно с точки зрения экономики. Для повышения эффективности обогатительных процессов и снижения нагрузки на природу исследователи из разных стран разрабатывают эффективные методы переработки сырья.

Ранее российские ученые предложили гидротермальную обработку красного шлама (отход переработки бокситов, получающийся при растворении их в щелочи). Другой метод предполагает выщелачивание прокаленного бокситового агломерата с карбонатом кальция с добавлением катионов двухвалентного железа для преобразования немагнитного железа в магнетит (Fe₃O₄).

Для обработки бокситов с высоким содержанием железа (более 20 процентов массы) и получения магнетита используется метод восстановительного обжига при 600 градусов Цельсия. Также магнетит отделяется от бокситового агломерата с помощью магнитной сепарации.

Руды с высоким содержанием кремния эффективнее перерабатывать с использованием соляной кислоты (HCl). При этом кремнезем почти не реагирует с кислотой, а оксид железа практически полностью выщелачивается в раствор. Железо в боксите присутствует в основном в оксидах: гематите (Fe2O₃) и гетите (FeOOH).

Таким образом, используя соляную кислоту, можно выщелачивать более 90 процентов железа при атмосферном давлении, используя разницу в реакционной способности минералов железа и алюминия. Выделить железо в отдельный раствор для повторного использования соляной кислоты можно с помощью растворителей.

Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН и Института геохимии и аналитической химии РАН исследовали возможность экстракции железа с использованием высокомолекулярных алифатических кетонов – этот метод ранее был запатентован (патентообладатель ФИЦ КНЦ РАН) и применялся для очистки от железа растворов хлорида никеля. Основная цель исследования заключалась в максимально селективном удалении железа с последующим получением чистого концентрированного раствора хлорида железа (FeCl₃).

Для выделения железа из хлоридных растворов от выщелачивания бокситов использовались нейтральные кислородсодержащие растворители и их смеси. С целью глубокого отделения железа от алюминия, кальция и хрома применяли промывку органической фазы соляной кислотой. Ученые предложили принципиальную схему процесса экстракции, реализация которой может позволить выделять максимальное количество железа и получать более чистую алюминиевую продукцию.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.