Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

Редкоземельные металлы (РЗМ) и сплавы на их основе используются в оптике, атомной и нефтяной промышленности например: при производстве генераторов и электроприводов используются неодим, празеодим, диспрозий и тербий. Редкие элементы чрезвычайно важны в металлургических процессах, поскольку позволяют повышать качество сплавов никеля, стали, алюминия, титана. При использовании низколегированных сталей, содержащих 0,03-0,07% ниобия и 0,01-0,1% ванадия, можно на 30-40% снизить вес конструкций при строительстве мостов, многоэтажных зданий, газо- и нефтепроводов, геологоразведочного бурового оборудования и увеличить срок их службы в 2-3 раза. Для выпуска электроприводов оперения стабилизаторов баллистических ракет, систем контроля гравитации в стабилизаторах «умных» бомб используются самарий и неодим. Около 70% российских редкоземельных ресурсов связаны с Хибинским (60.2%) и Ловозёрским массивами Мурманской области. Вторичным редкоземельным ресурсом могут быть запасы фосфогипса, содержащегося в отвалах переработки апатитового концентрата. Разработанные в ИХТРЭМС КНЦ РАН технологии позволяют получать карбонатный РЗЭ-концентрат при переработке фосфогипса. Активно идут исследования по развитию комплексной переработки апатитового сырья с использованием азотной кислоты низкой концентрации. Получение РЗЭ концентратов в виде различных соединений, выделение суммы РЗЭ и дальнейшее разделение её на группы элементов связано с разработкой новейших технологий комплексной переработки минерального сырья. По дигидратной технологии на заводах России сегодня перерабатывается около 2 млн. т. хибинского апатитового концентрата. Эта технология реализована на предприятиях Белоруссии, Украины, Польши, использующих апатитовый концентрат, и в ЮАР, где перерабатывают апатитовый концентрат месторождения Palaborwa [1]. Концентрация РЗМ в фосфогипсе - продукте переработки апатитового сырья, достаточно велика, что позволяет рассматривать его как перспективный источник получения концентрата РЗМ [1 a]. В Польше для выщелачивания используют H2SO4 с концентрацией 2.4 - 45 мас.%, а в Белоруссии - до 25 мас. %. При этом получают растворы с содержанием РЗМ 0,5 - 0,6 г • дм-3. Для выщелачивания РЗМ из фосфодигидрата (ФДГ) в ИХТРЭМС КНЦ РАН применяют серную кислоту с концентрацией 0,5 - 4,0 мас % [2]. В лаборатории химии и технологии редкоземельного сырья ИХТРЭМС КНЦ РАН проводятся исследования, касающиеся не только вопросов технологии переработки фосфодигидрата с целью получения РЗМ-концентрата, но и рассматриваются фундаментальные научные проблемы моделирования процесса выщелачивания РЗМ и влияния на него кристаллохимических особенностей фосфогипса. Для проведения этих исследований требовался высокоточный анализ РЗМ. Содержание РЗМ определяли методом МС-ИСП в лаборатории оптических и химических методов анализа ИХТРЭМС КНЦ РАН, в отдельных экспериментах содержание суммы оксидов РЗЭ определяли гравиметрическим методом в лаборатории химии и технологии редкоземельного сырья ИХТРЭМС КНЦ РАН. Расхождение результатов анализа не превышало 9 %. 127