Сделать тантал чище

«УМЗ-информ» продолжает рассказ о работах, удостоенных премии В.П. Потанина по итогам 2020 года. Сегодня речь о проекте по получению фтортанталата калия (ФТК) по технологии непрерывного осаждения в кристаллизаторах непрерывного действия. Работа победила в номинации «Новая техника и технология».

Танталовое производство (ТП) нашего завода – в числе крупнейших мировых предприятий, включающих полный производственный цикл. Получение ФТК – одно из основных звеньев производства готовой продукции. Объем выпуска фтортанталата напрямую определяет мощность ТП.

Ранее ФТК получали посредством смешения горячих водных растворов танталового реэкстракта и хлористого калия.

Несмотря на хорошее качество получаемого «продукта», у технологии горячего осаждения все же есть недостатки. Среди них – низкая производительность участка, длительность нагрева и охлаждение пульпы, большие затраты пара на нагрев растворов и промышленной воды на охлаждение растворов. Кроме этого, среди минусов – большой расход дорогостоящего реагента, трудоемкость процесса, существующая вероятность получения термического и химического ожога персонала вследствие применения пара, горячих растворов, содержащих плавиковую кислоту, а также необходимость применения для футеровки реактора дорогостоящих материалов или использование дорогостоящих фторопластовых реакторов.

Ввиду всего вышеперечисленного было принято решение устранить эти недостатки и совершенствовать технологию получения ФТК.

После «мозгового штурма» лучшими умами танталового производства и научного центра был разработан способ непрерывной кристаллизации ФТК из растворов. Он основан на способности фтортанталата калия к перекристаллизации при нахождении в маточном растворе. Образующиеся мелкодисперсные частицы ФТК в процессе перемешивания в растворе укрупняются. По мере роста кристаллов происходит их выпадение в приемник, соединенный с кристаллизатором.

Необходимым условием получения ФТК данным способом является точная дозировка растворов тантала и хлористого калия. Для этого были установлены современные насосы – дозаторы перистальтического типа RAPID LOAD, которые сыграли важнейшую роль в запуске и отработке технологии.

Экономический эффект от внедренной прогрессивной непрерывной технологии составил 386 621 тыс. тенге. Благодаря ее внедрению повысилась производительность участка, улучшилось качество ФТК по массовой доле примеси ниобия, насыпной плотности и отсутствию механических загрязнений. Выросло количество заказов на особо чистый тантал. Значительно снижен удельный расход хлористого калия. Исключен расход пара на нагрев растворов и расход промышленной воды на их охлаждение. Трудоемкость участка снижена в два раза. Также, что очень важно для персонала, улучшены условия эксплуатации, повышена безопасность при производстве работ за счет исключения из процесса острого пара.

Сегодня УМЗ – единственное предприятие мире, где применяется технология непрерывного осаждения ФТК!

За работу «Получение фтортанталата калия по технологии непрерывного осаждения в кристаллизаторах непрерывного действия» звание «Лауреат Премии им. В.П. Потанина» присвоено Александру Ангилевко, Антону Бабину, Евгению Крыгину, Максиму Буфатину и Людмиле Маряниной.

Этапы внедрения

До 2008 года

– проведение лабораторных испытаний технологии и изготовление лабораторного кристаллизатора специалистами ТП;

2008-2010 годы

– проведение промышленных испытаний и внедрение процесса непрерывной кристаллизации;

2009-2014 годы

– реконструкция участка по осаждению ФТК и отработка технологии.

Наталья Апанасенко