Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 142-149. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 142-149. Научная статья УДК 546.883 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.4.027 СОРБЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТАНТАЛА ИЗ СУЛЬФАТНО-ФТОРИДНЫХ РАСТВОРОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ОТХОДОВ РЕНИЙ-НИКЕЛЕВОГО СУПЕРСПЛАВА Максим Александрович Солодовников1, Ирина Дмитриевна Трошкина 2 1 2Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия 1solodovnikovmaksim 1@gmail.com, https://orcid.org/0009-0009-3497-160X 2troshkina.i.d@muctr.ru, https://orcid.org/0000-0002-5523-0247 Аннотация Вработе исследована сорбционная технология извлечения тантала из сульфатно-фторидных растворов, образующихся при переработке тантал-вольфрамового полупродукта отходов рений-никелевого жаропрочного суперсплава ЖС32 ВИ. Цель исследования — разработка эффективного метода рекуперации ценного тантала из сложного вторичного сырья. Методология включала сравнительный анализ эффективности сильноосновных анионитов (Lewatit K6367, Axionit VPA G2.4, Purolite A600) при исходной концентрации тантала 4037 мг/л, концентрациях H 2 SO 4 и HF по 1 М и соотношении фаз Т:Ж = 1:50. Установлено, что максимальная степень извлечения тантала (85,3 %) достигается на анионите Lewatit K6367. Кинетические исследования выявили различные лимитирующие стадии: для гелевого анионита Axionit VPA G2.4 — внутренняя диффузия (k 8,99 гмг-0'5-мин-0'5), для макропористых Purolite A600 и Lewatit K6367 — химическая реакция обмена (k 10,2^10-3 мин-1 и 15,110-3 мин-1 соответственно). Десорбция раствором фторида аммония (100 г/л) обеспечила извлечение 85 % сорбированного тантала. Ключевые слова: тантал, сорбция, суперсплав Благодарности: исследования выполнены на оборудовании Центра коллективного пользования имени Д. И. Менделеева. Финансирование: работа выполнена на инициативной основе. Для цитирования: Солодовников М. А., Трошкина И. Д. Сорбционное извлечение тантала из сульфатно-фторидных растворов выщелачивания отходов рений-никелевого суперсплава // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 142-149. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.4.027. Original article SORPTION RECOVERY OF TANTALUM FROM SULFATE-FLUORIDE LEACHING SOLUTIONS OF RHENIUM-NICKEL SUPERALLOY WASTE Maksim A. Solodovnikov1, Irina D. Troshkina 2 1, 2D. Mendeleev University o f Chemical Technology o f Russia, Moscow, Russia 1solodovnikovmaksim1@gmail.com , https://orcid.org/0009-0009-3497-160X 2troshkina.i.d@muctr.ru, https://orcid.org/0000-0002-5523-0247 Abstract This study investigates a sorption-based technology for recovering tantalum from sulfate-fluoride leaching solutions generated during the processing of tantalum-tungsten intermediate product derived from rhenium-nickel superalloy ZhS32 VI waste. The research aimed to develop an efficient method for reclaiming valuable tantalum from complex secondary raw materials. The methodology involved a comparative analysis of the efficiency of strongly basic anion exchange resins (Lewatit K6367, Axionit VPA G2.4, Purolite A600) under the following conditions: initial Ta concentration 4037 mg/L, 1 M H 2 SO 4 , 1 M HF, and solid-to-liquid ratio S:L — 1:50. It was found that the maximum tantalum recovery (85.3 %) was achieved using Lewatit K6367. Kinetic studies revealed different rate-determining steps: internal diffusion for the gel-type resin Axionit VPA G2.4 (k 8.99 g mg-1min-05), and chemical exchange reaction for the macroporous resins Purolite A600 and Lewatit K6367 (k 10.210-3 min-1 and 15.110-1 min-1, respectively). Desorption using an ammonium fluoride solution (100 g/L) recovered 85 % of the sorbed tantalum. Keywords: tantalum, sorption, superalloys Acknowledgments: the research was conducted using the equipment of the D.I. Mendeleev Collective Usage Center. Funding: the work was carried out on an initiative basis. For citation: Solodovnikov M. A., Troshkina I. D. Sorption recovery of tantalum from sulfate-fluoride leaching solutions of rhenium-nickel superalloy waste // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 142-149. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.4.027. © Солодовников М. А., Трошкина И. Д., 2025 142