Сернокислотный способ основан на разложении лопаритового 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.
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 и их изоморфной смеси с CaS04. В раствор переходят титан, ниобий и тантал.
Для отделения титана от ниобия и тантала используют осаждение сульфатом аммония малорастворимой двойной соли. Двойной сульфат титана используют как эффективный дубитель кожи. Термическим его разложением можно получить технический диоксид титана.
Из раствора, в котором остаются ниобий, тантал и часть титана, извлекают ниобий и тантал экстракцией.
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 способе, извлечение титана ниже (~70 %). Его можно повысить дополнительным извлечением титана из рафинатов после экстракционного извлечения ниобия и тантала.
