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. Относительно низкие степени извлечения целевых компонентов из концентрата РЗЭ в условиях карбонатной обработки требую т привлечения различных методов интенсификации п роц е сса. Н епрерывная УЗО карбонатной пульпы конц ен трата РЗЭ позволяет снизить время достижения максимальных концентрации РЗЭ в растворах с ~ 120 мин до ~ 30 мин (рис. 3). Однако достигаемые концентрации всех РЗЭ в карбонатном растворе в условиях УЗО существенно ниже по сравнению с аналогичными условиями без дополнительной обработки. Кинетические зависимости проходят через максимумы, которые более выражены для концентрированных растворов карбоната натрия. Рис. 3. Кинетические кривые извлечения суммы РЗЭ (А) и иттрия (Б) из карбонатного концентрата 0,5М и 1,5М водными растворами карбоната натрия при 40 °С и Т : Ж = 1 : 5 В условиях УЗО происходит интенсификация прямых процессов выщелачивания полезных элементов из различных типов минерального и техногенного сырья [5]. Основной причиной этого является постоянное обновление реакционной поверхности реагирующих частиц твердой фазы от блокирующих пленок труднорастворимых продуктов реакции. Таким образом происходит снижение диффузионного сопротивления и улучшение массообменных процессов в гетерогенных системах. Однако УЗО может приводить и к интенсификации вторичных процессов, например гидролиза, что особенно отмечается для карбонатных и щелочных систем, в которых многие редкие элементы склонны к гидролизу. Кроме того, из-за измельчения частиц твердой фазы при УЗО происходит существенное повышение удельной поверхности твердой фазы и образование плохо разделяемых и трудно фильтрующихся иловых пульп, что и наблюдали в условиях проведенных экспериментов. Значительное измельчение частиц твёрдой фазы пульпы может приводить к повышению адсорбции целевых компонентов на развитой поверхности. Указанные выше вторичные процессы, спровоцированные воздействием УЗО, могут приводить к снижению концентрации РЗЭ в карбонатных растворах и степени их извлечения в раствор. Получаемая в результате пульпа фильтровалась на фильтре «синяя лента». Иттрий и перешедшие вместе с ним в раствор РЗЭ среднетяжелой группы осаждали из полученного после фильтрации раствора. Таким образом, был получен иттриевый концентрат с содержанием иттрия до 75 %. Выводы В результате проведенной работы было установлено, что наибольшая растворимость в растворах карбоната натрия наблюдается для Y, что позволяет за одну ступень извлекать более 90 % этого элемента. Совместно с Y в раствор карбоната натрия из коллективного карбонатного концентрата РЗЭ могут переходить элементы среднетяжелой группы (до 31 % Dy, 50 % Ho, 13 % Er, 33 % Tm, 48 % Tb и 33 % Lu). После осаждения иттрия и перешедших вместе с ним в раствор РЗЭ среднетяжелой группы из карбонатного раствора получен иттриевый концентрат с содержанием иттрия до 75 %. Карбонаты La, Ce, Pr, Nd из-за низкой растворимости в условиях проведенных экспериментов практически полностью остаются в твердом остатке при обработке карбонатным раствором. Список источников 1. Степанов С. И., Чекмарев А. М. Разделение редкоземельных элементов: учеб. пособие. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2006. 136 с. © Королева Е. О., Бояринцева Е. В., Степанов С. И., 2023 125