Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 122-126. Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 122-126. Концентрацию РЗЭ в водных растворах определяли методом ИСП-МС в Центре коллективного пользования РХТУ им. Д. И. Менделеева в рамках государственного контракта № 13.ЦКП.21.0009. Результаты Изучение кинетических зависимостей степеней извлечения РЗЭ из карбонатного концентрата водными растворами Na2CO3 при различных температурах позволило определить, что за 90-120 мин (при 40 и 25 °С) происходит достижение максимального извлечения РЗЭ в карбонатный раствор (рис. 1). Установлено, что при увеличении температуры до 75 °С после 30 мин перемешивания карбонатной пульпы наблюдается снижение скорости процесса и снижение концентрации РЗЭ в карбонатном растворе, соответствующее максимуму на кинетической кривой (см. рис. 1). Снижение концентрации РЗЭ с повышением температуры связанно со склонностью к гидролизу карбонатных комплексов РЗЭ, степень которого увеличивается с повышением температуры, продолжительности процесса, радиуса катиона РЗЭ [2]. Подавление процесса гидролиза карбонатных комплексов РЗЭ может осуществляться как корректировкой pH (например, насыщением карбонатного раствора газообразным СО 2 ), так и понижением температуры раствора. 5 4,5 4 ^ 3,5 и. 3 f ' - г м 2,5 И 2 * 1=5 1 0,5 > ^ .»* А т 1 • .......ч і • ••«». . р Is • / • * ------- \ ........ £ ----------1 0 40 80 120 160 200 240 т 100 90 80 70 • 75°С ^ .6 0 ✓■“ч _ ь 50 • 40°С s ' 40 • 25°С 30 20 10 0 • , мин Б ____ ___д л р _ ф.‘ • .. ё ... • it,.* — ’ 0 40 80 120 160 200 240 т, мин Рис. 1. Кинетические кривые извлечения суммы РЗЭ (А) и иттрия (Б) из карбонатного концентрата 2М водным раствором карбоната натрия при различных температурах и Т : Ж = 1 : 10 В условиях проведенных экспериментов оптимальная температура составила 40 °С. При данной температуре достигали максимального извлечения РЗЭ в карбонатный раствор. В то же время необходимо отметить, что через 5-10 ч во всех случаях происходило образование вторичных осадков в карбонатных маточных растворах после фильтрования пульпы, что указывает на медленное протекание процессов гидролиза карбонатных комплексов РЗЭ после охлаждения растворов до комнатной температуры. Аналогичная ситуация наблюдается и при использовании 0,5М раствора карбоната натрия (рис. 2). Повышение температуры до 75 °С приводит к образованию максимума на кинетической кривой. Однако снижение концентрации карбоната натрия приводит к снижению степени извлечения как суммы РЗЭ, так и иттрия. Максимальная степень извлечения в данном случае составила 1,9 % для иттрия. Рис. 2. Кинетические кривые извлечения суммы РЗЭ (А) и иттрия (Б) из карбонатного концентрата 0,5М водным раствором карбоната натрия при различных температурах и Т : Ж = 1 : 10 © Королева Е. О., Бояринцева Е. В., Степанов С. И., 2023 124