Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Э к с т р а к ц и я , п о с р а в н е н и ю с д р у г и м и м е т о д а м и и з в л е ч е н и я , о б л а д а е т р я д о м п р е и м у щ е с т в : в ы с о к а я с е л е к т и в н о с т ь и ч и с т о т а р а з д е л е н и я , п р о с т о т а а п п а р а т у р н о г о о ф о р м л е н и я , в о з м о ж н о с т ь о с у щ е с т в л е н и я н е п р е р ы в н о г о п р о ц е с с а и п р и м е н е н и е а в т о м а т и з а ц и и . М н о г о к р а т н о е и с п о л ь з о в а н и е э к с т р а г е н т а о б е с п е ч и в а е т э к о н о м и ч н о с т ь и п е р с п е к т и в н о с т ь т е х н о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в [ 2 ] . Н е с м о т р я н а в с е п р е и м у щ е с т в а ж и д к о с т н о й э к с т р а к ц и и , п р и е ё п р о м ы ш л е н н о м п р и м е н е н и и в г и д р о м е т а л л у р г и и н е о б х о д и м о у ч и т ы в а т ь р я д ф а к т о р о в ( р а с т в о р и м о с т ь к о м п о н е н т о в э к с т р а к ц и о н н о й с м е с и в в о д н о й ф а з е , д е г р а д а ц и ю э к с т р а г е н т а в п р о ц е с с е м н о г о к р а т н о г о и с п о л ь з о в а н и я ) , о т с л е ж и в а т ь в о з м о ж н ы й у н о с о р г а н и ч е с к о й ф а з ы с в о д н о й и д р . П о м и м о э т о г о , в х о д е р а с п р е д е л е н и я к о м п о н е н т а м е ж д у о р г а н и ч е с к о й и в о д н о й ф а з а м и в о з м о ж н о о б р а з о в а н и е д о п о л н и т е л ь н о й , т а к н а з ы в а е м о й « т р е т ь е й ф а з ы » [ 3 ] , ч т о п р и в о д и т к у с л о ж н е н и ю т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а . З а ч а с т у ю « т р е т ь я ф а з а » о б р а з у е т с я п о д в у м о с н о в н ы м п р и ч и н а м — р а с с л а и в а н и е о р г а н и ч е с к о й э к с т р а к ц и о н н о й с м е с и в х о д е э к с т р а к ц и и [ 4 ] и л и ж е з а с ч ё т т в ё р д ы х в з в е ш е н н ы х ч а с т и ц в в о д н о й ф а з е , к о т о р ы е с о р б и р у ю т о р г а н и ч е с к у ю ф а з у п р и э к с т р а к ц и и с п о с л е д у ю щ е й а г л о м е р а ц и е й ч а с т и ц [ 5 ] . Е с л и и з б е ж а т ь р а с с л а и в а н и я э к с т р а г е н т а в о з м о ж н о п у т ё м п р и м е н е н и я м о д и ф и к а т о р о в [ 6 ] , т о у д а л е н и е н е р а с т в о р ё н н ы х м и к р о ч а с т и ц и з в о д н о й ф а з ы з а ч а с т у ю п р е д с т а в л я е т и з с е б я н е в ы п о л н и м у ю з а д а ч у . О б р а з у ю щ а я с я « т р е т ь я ф а з а » с н и ж а е т э ф ф е к т и в н о с т ь р а з д е л е н и я м е т а л л о в , а т а к ж е з а т р у д н я е т ф и л ь т р а ц и ю в о д н ы х п р о и з в о д с т в е н н ы х р а с т в о р о в . В н а с т о я щ и й м о м е н т в А О « К о л ь с к а я Г М К » ж и д к о с т н а я э к с т р а к ц и я п р и м е н я е т с я н а д в у х п р о и з в о д с т в е н н ы х э т а п а х — о ч и с т к а н и к е л е в о г о э л е к т р о л и т а о т ц и н к а и э к с т р а к ц и о н н о е и з в л е ч е н и е к о б а л ь т а , п р и ч ё м н а о б о и х э к с т р а к ц и о н н ы х п е р е д е л а х н а б л ю д а е т с я о б р а з о в а н и е « т р е т ь е й ф а з ы » . Д л я в ы ш е у к а з а н н ы х п р о ц е с с о в в к а ч е с т в е э к с т р а г е н т а п р и м е н я е т с я т р и а л к и л а м и н ( Т А А ) в и н е р т н о м р а з б а в и т е л е с д о б а в л е н и е м в ы с о к о м о л е к у л я р н о г о а л и ф а т и ч е с к о г о с п и р т а в к а ч е с т в е м о д и ф и к а т о р а . П р и м е н я е м ы е с о о т н о ш е н и я Т А А и м о д и ф и к а т о р а п о з в о л я ю т и з б е г а т ь р а с с л а и в а н и я о р г а н и ч е с к о й ф а з ы н а с т а д и я х э к с т р а к ц и и и р е э к с т р а к ц и и , с л е д о в а т е л ь н о , п р и ч и н о й о б р а з о в а н и я « т р е т ь е й ф а з ы » я в л я е т с я с о с т а в и с х о д н о г о в о д н о г о р а с т в о р а , п о д а в а е м о г о н а э к с т р а к ц и ю . Ц е л ь ю п р е д с т а в л е н н о й р а б о т ы я в л я е т с я и з у ч е н и е с о с т а в а и с т р у к т у р ы « т р е т ь е й ф а з ы » н а э к с т р а к ц и о н н ы х п е р е д е л а х А О « К о л ь с к а я Г М К » д л я о ц е н к и п о т е р ь э к с т р а г е н т а и ц в е т н ы х м е т а л л о в , в ы в о д и м ы х и з п р о и з в о д с т в е н н о г о ц и к л а с « т р е т ь е й ф а з о й » . Методика эксперимента, оборудование и реактивы В к а ч е с т в е о б ъ е к т а и с с л е д о в а н и я в ы б р а н ы « т р е т ь и ф а з ы » э к с т р а к ц и о н н ы х п е р е д е л о в А О « К о л ь с к а я Г М К » , о б р а з у ю щ и е с я п р и э к с т р а к ц и о н н о й о ч и с т к е н и к е л е в о г о э л е к т р о л и т а о т ц и н к а и п р и э к с т р а к ц и и к о б а л ь т а и з н и к е л е в о г о э л е к т р о л и т а . Р а з д е л е н и е « т р е т ь и х ф а з » п р о в о д и л о с ь п о с р е д с т в о м в а к у у м н о г о ф и л ь т р о в а н и я с о б р а з о в а н и е м в о д н о й , о р г а н и ч е с к о й и т в ё р д о й ф а з ы . Д л я о п р е д е л е н и я к о н ц е н т р а ц и и ц в е т н ы х м е т а л л о в в о р г а н и ч е с к о й ф а з е п р о в о д и л а с ь г л у б о к а я р е э к с т р а к ц и я п р и с о о т н о ш е н и и О : В = 1 : 1 0 р а с т в о р о м с е р н о й к и с л о т ы к о н ц е н т р а ц и е й 5 г / д м 3 . Т в ё р д ы й о с т а т о к п о с л е ф и л ь т р а ц и и р е п у л ь п о в ы в а л и р а с т в о р о м с е р н о й к и с л о т ы к о н ц е н т р а ц и е й 5 г / д м 3, с у ш и л и д о п о с т о я н н о й м а с с ы , з а т е м о б р а б а т ы в а л и а ц е т о н о м д л я у д а л е н и я а д с о р б и р о в а в ш и х с я о р г а н и ч е с к и х с о е д и н е н и й . О п р е д е л е н и е с о с т а в а о р г а н и ч е с к и х к о м п о н е н т о в п р о в о д и л о с ь п о с р е д с т в о м г а з о в о й х р о м а т о - м а с с - с п е к т р о м е т р и и ( G C M S - Q P 2 0 1 0 , S h i m a d z u , Я п о н и я ) . У д е л ь н у ю п о в е р х н о с т ь о б р а з ц о в о п р е д е л я л и н а п р и б о р е T r i S t a r 3 0 2 0 ( M i c r o m e r i t i c s , С Ш А , к о н ц е н т р а ц и ю ц в е т н ы х м е т а л л о в в в о д н о й ф а з е — м е т о д о м а т о м н о - а б с о р б ц и о н н о й с п е к т р о м е т р и и ( A A n a l y s t 4 0 0 , P e r k i n E l m e r , С Ш А ) , к о н ц е н т р а ц и ю м е т а л л о в в т в ё р д ы х о б р а з ц а х — п о с р е д с т в о м х р о м а т о - м а с с с п е к т р о м е т р и и ( E L A N 9 0 0 0 , P e r k i n E l m e r , С Ш А ) . Результаты исследований П е р в ы м э т а п о м р а б о т ы с т а л а ф и л ь т р а ц и я п о л у ч е н н о й « т р е т ь е й ф а з ы » с п о с л е д у ю щ и м о п р е д е л е н и е м е ё ф а з о в о г о с о с т а в а . У с т а н о в л е н о , ч т о в « т р е т ь е й ф а з е » э к с т р а к ц и и к о б а л ь т а п о р я д к а 5 0 % с о с т а в л я е т т в ё р д а я ф а з а , 3 0 % — в о д н ы й р а с т в о р х л о р и д о в ц в е т н ы х м е т а л л о в и м е н е е 2 0 % — ф а з а э к с т р а г е н т а ( р и с . 1 ) . « Т р е т ь я ф а з а » ц и н к о о ч и с т к и , в с в о ю о ч е р е д ь , с о д е р ж и т б о л е е 7 0 % о р г а н и ч е с к о й ф а з ы , п о р я д к а 2 0 % т в ё р д о й ф а з ы и м е н е е 1 0 % в о д н о й ф а з ы . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 380-385. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 380-385. © Соколов А. Ю., Тарасенко Н. М., Касиков А. Г., 2024 381