Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

пирометаллургические методы — переплав с последующим спиннингованием, экстракция жидким магнием, электрошлаковый переплав, хлорирование или фторирование, а также электролитическое извлечение с помощью солевых расплавов. Наиболее универсальной представляется четвёртая группа методов, хотя конечным продуктом в этом случае являются галогениды РЗМ. Если же ставится задача возвращения в производство редкоземельной составляющей отходов в виде металла, что наиболее целесообразно для магнитных и аккумуляторных материалов, то предпочтительнее экстракция жидким магнием. Что касается ламповых фосфоров, то при необходимости возврата их в производство в форме оксидов гидрометаллургические методы находятся вне конкуренции. Оценивая достоинства гидрометаллургического подхода к переработке различных видов отходов, содержащих редкоземельные элементы, можно отметить небольшой объём капиталовложений при создании компактных производств; применимость ко всем видам исходного сырья; использование тех же технологических приёмов, что и при переработке минерального сырья; возможность получения очень чистых оксидов универсального применения. Также важно, что при переработке отходов нет надобности во многоступенчатых экстракционных каскадах, поскольку, в отличие от природного сырья, где в тех или иных соотношениях находятся все РЗЭ, их спектр в редкоземельном скрапе гораздо уже и иногда вообще позволяет избежать разделения. Наряду с усовершенствованием и освоением технологических процессов и оборудования, учитывающих специфику сырья, опыт и возможности конкретных предприятий, в качестве первоочередных шагов необходимо провести анализ содержания редкоземельных металлов и формы их нахождения в оборудовании бытового и промышленного назначения; на основе статистических данных собрать и обобщить информацию о потреблении такого оборудования в модельных регионах; оценить продолжительность жизненного цикла разных видов этого оборудования для ориентировочного расчёта возможных потоков вторичного сырья; детально проработать всю цепочку рециклинга РЗМ, включая, наряду с уже существующей системой, сбор и первичную обработку пришедших в негодность оборудования и приборов на муниципальном уровне. Необходимо также подготовить пакет законодательных инициатив в области утилизации отходов, содержащих редкоземельные элементы, стимулирующих пользователей соответствующего оборудования к его сбору по окончании эксплуатации и передаче на утилизацию, как это уже сделано в Японии, Великобритании, Германии, Бельгии, Южной Корее и других странах. Представляется целесообразным при организации этой работы воспользоваться существованием государственной программы Российской Федерации «Охрана окружающей среды» на 2012-2020 годы» с подпрограммой «Регулирование качества окружающей среды». Реализация всего процесса рециклинга РЗМ предпочтительна, на наш взгляд, в форме частно - государственного партнёрства, где государство, заинтересованное в решении проблем экологии крупных городов и снижении уровня социальных проблем, организует сбор и предварительную обработку вторичного сырья, а в создании технологических звеньев цепи наряду с ним участвует и предпринимательское сообщество. Как показывает рассмотрение проблемы рециклинга РЗМ в целом, она распадается на целую совокупность отдельных проблем, среди которых не только технологические, но и экологические, и экономические, и организационные, и даже политические. Тем не менее, несмотря на значительные трудности, переработка редкоземельных отходов в мире уже вышла на промышленный уровень. Наибольшее развитие она получила в Китае, который, будучи безоговорочным лидером в переработке природного редкоземельного сырья, в 2013 г. перерабатывал 20 000 т/г магнитного скрапа в форме производственных отходов и окончившего жизненный цикл оборудования, что добавило 6 600 т неодима к общему его выпуску в Китае и было равно годовому на тот период суммарному производству компаний “Molycorp” и “Lynas”. Кроме этого, только легальный объём рециклинга диспрозия и тербия в Китае составлял соответственно 500 и 200 т/г. Предприятия “SOLVAY Group” в Ля Рошель и в Сен- Фонс в 2012 г. начали глубокую переработку фосфоров утилизируемых люминесцентных ламп с экстракционным разделением редких земель. Выпуск тербия при этом составлял несколько тонн в год. Литература 1. Rademaker J. H., Kleijn R., Yang Y. Recycling as a strategy against rare earth element criticality: a systemic evaluation of the potential yield of NdFeB magnet recycling // Environ. Sci. Technol. 2013. Vol. 47. P. 10129-10136. 2. Recycling of rare earths: a critical review / K. Binnemans et al. // J. Clean. Prod. 2013. Vol. 51. P. 1-22. 3. Recycling of rare earths from scrap / M. Tanaka et al. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 43. Amsterdam: Elsevier, 2013. Р. 159-212. 4. Review of high-temperature recovery of rare earth (Nd/Dy) from magnet waste / M. Firdaus et al. // J. Sustain. Metall. 2016. Vol. 2, no. 4. P. 276-295. 5. Yang Y., Walton A., Sheridan R. REE Recovery from end-of-life NdFeB permanent magnet scrap: A critical review// J. Sustain. Metall. 2017. Vol. 3, no. 1. P. 122-149. 6. Life cycle inventory of the production of rare earths and the subsequent production of NdFeB rare earth permanent magnets / B. Sprecher et al. // Environ. Sci. Technol. 2014. Vol. 48. P. 3951-3958. 7. Поляков Е. Г., Сибилев А. С. Пирометаллургические методы переработки отходов редкоземельных металлов // Металлург. 2015. № 5. С. 25-30. 8. Поляков Е. Г., Сибилев А. С. Гидрометаллургические методы в переработке отходов редкоземельных металлов // Химическая технология. 2015. Т. 16, № 5. С. 303-309. 79