СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ЦИРКОНИЯ И НОРВЕЖСКОЙ СЕЛИТРЫ Советский патент 1936 года по МПК C01G25/02 

Для получения ZrO₂ за границей применяют высокопроцентные цирконовые минералы, как-то: баделит (ZrO₂), циркон (ZrSiO₄).

Для переработки этих минералов применяют либо щелочные методы, либо кислотные, причем из кислотных методов, из журнальной и патентной литературы известны сернокислотный и солянокислотный.

У нас в СССР залежей высокопроцентных цирконовых минералов не имеется, но имеются большие запасы (до 50 млн. тонн) эвдиолитовых пород в Ловозерских тундрах, каковые после механического обогащения дают эвдиолитовый концентрат, представляющий собой кальциево-железистый силикат циркония, имеющий следующий состав: ZrO₂ - 8%, TiO₂ - 0,55, SiO₂ - 51,82, СаО - 9,16, Fe₂O₃ - 8,40.

Судя по заграничной патентной и журнальной литературе, на практике одним из наиболее принятых способов выделения циркония из кислых растворов (HCl или H₂SO₄) является осаждение его в виде фосфата циркония фосфорной кислотой.

Применение серной и соляной кислот для разложения эвдиолита авторы считают нецелесообразным по следующим причинам:

1) потеря как H₂SO₄ так и HCl в виде малоценных продуктов CaSO₄ и CaCl₂ за счет СаО эвдиолитового концентрата;

2) обработка HCl эвдиолитового концентрата при нагревании крайне затрудняет выбор материала для аппаратуры и, наконец,

3) необходимость применения фосфорной кислоты для осаждения фосфата циркония, крайне удорожает продукт.

Исходя из вышеизложенного, предлагается новый способ переработки эвдиолитового концентрата с получением ZrO₂ и норвежской селитры, заключающийся в следующем. Эвдиолит подвергают разложению избытком азотной кислоты; при этом в раствор переходят Са, Zr и Fe в виде соответствующих нитратов, оставляя в остатке SiO₂. Полученный азотно-кислый раствор подвергается осаждению апатитовым концентратом с образованием фосфата циркония и норвежской селитры. Полученный фосфат циркония подвергается, как обычно, спеканию с содой с получением Na₃PO₄ и ZrO₂, каковые разделяются выщелачиванием водой. Азотнокислый раствор нитрата кальция и нитрата железа подвергается выправке и кристаллизации с выделением норвежской селитры, а маточный раствор подвергается очистке от железа и идет на вторичную обработку эвдиолитового концентрата (см. прилагаемую схему).

Предлагаемый способ выгодно отличается от имеющихся тем, что

1) азотная кислота, затрачиваемая на разложение эвдиолита, дает ценный продукт - норвежскую селитру;

2) дает возможность применения для осаждения фосфата циркония апатитового концентрата вместо фосфорной кислоты, что невыгодно при применении серной и соляной кислот, так как при этом получается или сернокислый кальций, осаждающийся с фосфатом циркония, или не имеющий цены продукт СаС1₂.

В настоящем же способе применение апатитового концентрата дает возможность превращения СаО апатита в ценный продукт - норвежскую селитру, a P₂O₅ апатита в последующем превращается в Na₃PO₄ - крайне ценный продукт для очистки воды.

Способ получения окиси циркония и норвежской селитры из эвдиолитового концентрата с применением приема растворения его в кислоте и осаждения циркония в виде фосфата при помощи апатита, отличающийся тем, что в качестве кислоты для растворения эвдиолита применяют азотную кислоту.