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

осуществляется в укрупненно-лабораторном масштабе, а ее технология определяется требуемой чистотой конечной соли скандия. Для варианта получения соли скандия, пригодной для подшихтовки в технологический порошок с получением алюминий-скандиевой лигатуры, гидроксидный осадок постепенно небольшими порциями растворяют в кислоте, затем проводят осаждение фторидов, гидроксидов или оксалатов скандия. После промывки и прокаливания осадка получается техническая соль скандия (~98%). Экологическим решением процесса карбонизации является обработка пульпы КШ отходящими газами глиноземного производства. Выбросы углекислого газа при кальцинации гидроксида алюминия и извести на одном только алюминиевом заводе производительностью в 1 млн т глинозема в год составляют не менее 600 тыс. т. Кроме того, печи спекания боксита с содой выбрасывают в атмосферу почти 5 млн т газов с содержанием не менее 17% CO2, а также оксидов серы (0.02%), азота (0.004%). Новая технология открывает перспективу снижения выбросов углекислого газа, а также других оксидов в атмосферу и позволяет получить от Правительства определенный объем квот. Также при неполной переработке образующихся шламов существенным является снижение токсичности шламовых полей за счет уменьшения значения рН с >10 до <8.5 путем перевода содержащейся в пульпе каустической щелочи в гидрокарбонатную. Существенным плюсом разработки является возможность использования в аппаратуре крупнообъемного производства обычного материала применяемого в глиноземном производстве. В отличие от других известных разработок, в которых используются для вскрытия КШ минеральные кислоты (серная, соляная, азотная) [16], где требуются кислотостойкие материалы, использование органических кислот позволяет извлечь из КШ Николаевского глиноземного завода скандия, %: 0.43 (щавелевая), 0.57 (глюконовая), 11.4 (яблочная) и 14.1 (лимонная). Культуральные жидкости при 50°С извлекают в зависимости от используемого вида микроорганизмов 0.5; 1.78 до 19.14% скандия [17]. При использовании 10% азотной кислоты извлечение достигает 12.87%. В нашем случае извлечение скандия из КШ обработкой содовогидрокарбонатным раствором составляет 13-15%, что не хуже, чем в цитированной выше работе. Несмотря на относительно низкое извлечение скандия из КШ, благодаря большим масштабам глиноземного производства и технологической несложности комплексования скандия, возможно получать более 10 т скандия в год, и это только на одном заводе. Технико-экономические расчеты дают значения себестоимости оксида или фторида скандия 99.0% менее 500 долл. США за кг при масштабе производства 1000 кг в год. При переработке бокситов рудников СТБР и СУБР на глинозем скандий практически полностью переходит в шлам. Более богатым является шлам гидрохимической ветви, в котором содержание скандия достигает 100-130 г/т. Карбонизация пульпы шлама позволяет снизить токсичность шламовых полей путем снижения рН жидкой фазы с переводом щелочно-карбонатной составляющей в карбонатно-гидрокарбонатную часть, обладающую меньшей токсичностью. Поглощение газовых выбросов (CO 2 , SO 3 , NO) снизит отравление воздушной среды. Одновременно за счет обработки пульпы шлама отходящими газами глиноземного производства извлекается и путем двухстадийного гидролиза переводится в концентраты многие тонны соединений скандия, титана, циркония, а также возвращается часть щелочи в технологию производства глинозема. Литература 1. U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2015. 2. Сабирзянов Н.А., Яценко С.П. Гидрохимические способы комплексной переработки боксита. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 386 с. 3. Комисарова Л.Н. Неорганическая и аналитическая химия скандия. М.: Эдиториал УРСС, 2001. 512 с. 4. Яценко С.П., Сабирзянов Н.А., Пасечник Л.А. Переработка бокситового шлама с получением глиноземистого и редкоземельного концентратов, скандиевой соли и лигатуры // Химическая технология. 2004. Т. 5, № 12. С. 28-34. 5. Абдуллаев Р.А., Ни Л.П., Райзман В.А. Получение скандия из бокситового сырья. Алма-Ата: Гылым, 1992. 196 с. 6 . Комплексообразующая способность скандия в щелочной среде / Л.А. Пасечник, А.Г. Широкова, О.В. Корякова, Н.А. Сабирзянов, С.П. Яценко // Журнал прикладной химии. 2004. Т. 77, вып. 7. С. 1086-1089. 7. Иванов-Эмин Б.Н., Нисельсон Л.А., Иволгин А.Т. Исследование растворимости гидроокиси скандия в растворах едкого натра // Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5, вып. 12. С. 2841-2842. 8 . ВНИИХТ - 50 лет: юбилейный сборник трудов / ред. В.В. Шаталов. М.: ЦНИИатоминформ, 2001. 448 с. 9. Яценко С.П., Пягай И.Н. Карбонизация пульпы красного шлама глиноземного производства с извлечением скандия // Химическая технология. 2009. Т. 10, № 4. С. 231-237. 10. Пат. 2201988 Рос. Федерация, МПК C22B59/00, C22B3/04, C22B3/20. Способ извлечения скандия при переработке бокситов на глинозем / Диев В.Н., Скрябнева Л.М., Яценко С.П. и др.; Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН. № 2001105366/02; заявл. 26.02.2001; опубл. 10.04.2003, Бюл.№ 10. 11. Пат. 2247788 Рос. Федерация, МПК C22B59/00, C22B3/04, C22B3/20, C01F17/00. Способ получения оксида скандия из красного шлама / Яценко С.П., Сабирзянов Н.А., Пасечник Л.А., Рубинштейн Г.М. и др.; Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН. № 2003119050/02; заявл. 24.06.2003; опубл. 10.03.2005, Бюл. № 7. 12. Пат. 2361941 Рос. Федерация, МПК C22C1/00, C22C21/00, C22C35/00(2006.01). Способ получения лигатуры алюминий-скандий, флюс для получения лигатуры и устройство для осуществления способа / Яценко С.П., Сабирзянов Н.А., Яценко А.С.; Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН. № 2007121294/02; заявл. 06.06.2007; опубл. 20.07.2009, Бюл. № 20. 583