Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

освоения Катугинское циркон-пирохлор-гагаринит-иттрофлюоритовое месторождение [1]. В рамках упомянутой программы начаты работы и на перспективном месторождении Томтор. Неопределенной остается ситуация с ловозерским эвдиалитом, хотя с точки зрения удовлетворения потребностей страны в «критических» РЗМ средней и тяжелой групп именно он, наряду с апатитом и иттрофлюоритом, представляет наибольший интерес. Сравнение всех рассматриваемых источников редкоземельного сырья показывает значительное их различие в реальной доступности (геологическая изученность, местоположение и инфраструктура), размере запасов, вещественном и химическом составе, включая радиоактивность, соотношении дефицитных на мировом рынке и труднореализуемых элементов. Существенны различия и в степени технологической готовности к переработке этих видов сырья до стадии глубокого разделения и очистки. С учетом этих соображения имеет смысл дифференцированно подходить к решению краткосрочных и долгосрочных задач в области химической технологии и металлургии редкоземельных металлов в Российской Федерации. Текущая экономическая ситуация в стране, резкое улучшение которой, согласно прогнозам, маловероятно в течение ближайших лет, не благоприятствует быстрой реализации проектов, связанных с созданием горнопромышленного комплекса, тем более в районах, не имеющих развитой инфраструктуры. Кроме того, реальные потребности РФ в редкоземельной продукции еще невелики и даже по оптимистическому сценарию на 2020 г. не превышают 12-15 тыс. т. В то же время, по оценке ВИМСа [1], только при сернокислотной переработке апатита можно извлекать 28-34 тыс. т/год редких земель. К настоящему времени усилиями ряда исследовательских групп достаточно далеко продвинулись разработки по извлечению редких земель из продуктов и отходов переработки хибинского апатита - фосфогипса и экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК). Сегодня продукты переработки апатита являются хорошей краткосрочной альтернативой расширению рудной базы. Безусловно, в перспективе такое расширение необходимо, но дальнейшие шаги нужно увязывать со стимулированием роста внутренних потребностей и реальными, а не гипотетическими возможностями экспорта. В экстракционной фосфорной кислоте ОАО «Аммофос» доля индивидуальных РЗЭ в их сумме составляет, % мас.: La2O3 - 14.1; СеO2 - 26.7; Рг6Оц - 3.9; Nd2O3 - 24.8; Sm2O3 - 4.0; Eu2O3 - 1.0; Gd2O3 - 4.3; Dy2O3 - 2.3; Ho2O3 - 0.7; Y2O3 - 18.2, а общее содержание всех редких земель - 0.1-0.12%, что вполне сопоставимо с содержанием их в ионно-адсорбционных глинах Китая как по общему количеству, так отчасти и по компонентному составу. В ЭФК содержание тяжелых РЗЭ составляет не менее 20% и в отличие от ионных глин они уже находятся в растворе, что исключает капитальные и эксплуатационные затраты на выщелачивание. Кроме того, производство 1 т редких земель из ионных глин сопровождается получением 2 тыс. т отходов с необходимостью затрат на их утилизацию. Спектр редких земель в ЭФК безусловно выигрывает в сравнении с составом фосфогипса: La 2 O3 - 20.5; СеO 2 - 45.9; Р^Оц - 5.1; Nd 2 O3 - 17.0; Sm 2 O3 - 2.3; Eu2O3 - 0.6; Gd2O3 - 1.8 ; Dy2O3 - 0.9; Ho2O3 - 0.1; Y2O3 - 3.5. Кроме того, к преимуществам ЭФК перед фосфогипсом следует отнести практически отсутствие отходов переработки, нахождение РЗЭ в ионной форме в растворе, затраты на получение которого уже отнесены на основное производство. После извлечения РЗЭ экстракционная фосфорная кислота возвращается в технологическую цепочку получения фосфорных удобрений. Наконец, нет необходимости решать проблему производства и сбыта миллионов тонн стройматериалов. Наличие у производителей фосфорных удобрений типового химического оборудования, опыта его эксплуатации, обученного персонала, безусловно, облегчает промышленное освоение предлагаемого разработчиками из «Русредмета» (РРМ) технологического процесса [2]. Проведенные на предприятии «ФосАгро-Череповец» опытно-промышленные испытания с выпуском более 10 т концентрата РЗЭ показали работоспособность технологической схемы в целом и надежность в эксплуатации всей разработанной и изготовленной в РРМ нестандартной аппаратуры. В этой связи извлечение редких земель из ЭФК, особенно «критических» РЗЭ, представляется коммерчески привлекательной и неотложной задачей. Наряду с нашими исследованиями в рамках Государственной программы несколько групп работают над извлечением редких земель из фосфогипса и природного минерального сырья. В результате в скором времени в стране может появиться значительное количество редкоземельных концентратов в форме оксидов или карбонатов, которые не являются конечным продуктом и для использования в высокотехнологичных областях применения требуют прежде всего разделения. Первый шаг в этом направлении уже сделан на «ФосАгро- Череповец» - проведена очистка полученного коллективного концентрата и последующее разделение его на группу легких и средне-тяжелых РЗЭ с помощью пилотного экстракционного каскада, разработанного и изготовленного в ИХТЦ «Русредмет». Следующим шагом должно стать глубокое разделение групповых концентратов с получением индивидуальных РЗЭ необходимой степени чистоты, прежде всего «критических». В условиях ограниченного времени можно вернуться к советскому опыту, имевшемуся у предприятий МСМ и Минцветмета, и продолжить одновременно совершенствование процесса и аппаратуры экстракционных каскадов. Создание такого производства в нынешних экономических реалиях представляется целесообразным под патронажем и при существенном участии государства. Предпочтительно место его организации на базе предприятия, имеющего собственный постоянный источник однородного редкоземельного сырья, например в Череповце. Преимущества создания такого производства на «ФосАгро-Череповец» заключаются в следующем: • обеспеченность собственным сырьем (ЭФК); • затраты на подготовительные операции (вскрытие сырья) выполнены и отнесены на стоимость других продуктов; 51