Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 2

При сернокислотном вскрытии содержащиеся в составе эвдиалитовых руд эгирин, лопарит и полевые шпаты не взаимодействуют с H 2 SO 4 , попадая в твердый остаток на основе кремнезема, при этом в остатке содержатся сульфаты кальция, стронция и бария, а также образующиеся при взаимодействии сульфатов редкоземельных элементов цериевой группы и сульфата натрия малорастворимые сульфаты NaTr(SO 4 ) 2 'H 2 O, с которыми изоморфно сокристаллизуется основная часть тория и часть лантанидов иттриевой группы. Эффективная удельная радиоактивность (Аэфф) кремнеземного остатка может превышать 0,74 кБк/кг, лишь <40 % Аэфф определяется попадающим в остаток лопарита торием. До проведения специальных исследований [36] полагали, что эвдиалит нерадиоактивен, а радиоактивность эвдиалитового концентрата определяется присутствием лопарита, который в использовавшихся методах гидрохимической переработки не разлагается. Оказалось, что основная часть содержащихся в концентрате радионуклидов с лопаритом не связана и легко переходит в технологические растворы [37]. В ранних работах при сернокислотном вскрытии эвдиалитового концентрата получали кремнезем в виде геля, а извлечение циркония не превышало 78 % [32, 33]. В дальнейшем были найдены решения, при которых удавалось получить достаточно легко фильтрующийся кремнезем [34, 35]. Расход серной кислоты при вскрытии эвдиалита составляет до 200 % от стехиометрически необходимого. В этих условиях степень извлечения циркония достигает 84 %, но редкоземельные элементы преимущественно остаются в кремнеземном остатке в виде малорастворимых двойных сульфатов с натрием и сокристаллизованных с ними сульфатов лантаноидов средней и иттриевой групп, а также не разлагавшегося лопарита. В литературных источниках приведены результаты исследований по разработке комплексной технологии с сернокислотным вскрытием эвдиалитового концентрата. Определено влияние на скорость фильтрации реакционных пульп, а также на влажность нерастворимого остатка после кислотного разложения таких факторов, как температура, концентрация и расход серной кислоты. Исследованы процессы промывки нерастворимого остатка и найдены условия, позволяющие разделить редкоземельные металлы, Zr и Nb на этапе сернокислотного вскрытия, установлено распределение целевых компонентов между жидкой и твердой фазами. Изучен процесс экстракционного выделения Zr и других редких металлов из технологических растворов. Авторами [34, 36] показано, что на эффективность процесса разложения эвдиалитового концентрата существенное влияние оказывает содержание в растворах свободной H 2 SO 4 . Разработан метод выделения кремнезема из нерастворимого остатка при сернокислотном разложении эвдиалитового концентрата. На основании проведенных исследований установлены оптимальные технологические параметры основных стадий и разработана принципиальная технологическая схема сернокислотной переработки эвдиалитового концентрата Авторы [38] рассмотрели вскрытие эвдиалита серной кислотой в автоклаве. Несмотря на большую степень извлечения ценных компонентов, этот метод обременен сложностью аппаратурного оформления и высокой удельной стоимостью затрат на реализацию. В работе [32] к раствору 30 %-й серной кислоты при вскрытии эвдиалита дополнительно вводили сульфат аммония, преобразованный кремнегель высушивали при 170-200 °С с повторным выщелачиванием. Было установлено, что сульфат аммония ухудшает выход циркония до 80,9 %, но существенно улучшает выщелачивание РЗЭ (с 75 до 90 %). При выделении циркония из растворов сернокислотного выщелачивания эвдиалита использовали способ дробного осаждения [33]. Полученный продукт не соответствовал критериям химической чистоты из-за примеси железа и нуждался в повторном аффинаже [39]. Для совместного выделения из эвдиалита циркония и ниобия в 30 %-й раствор серной кислоты при его выщелачивании вводили пероксид водорода, образующийся гель сушили и растирали, после чего выщелачивали слабым раствором пероксида водорода повторно [40]. После отделения кека, содержащего кремнезем, продукт осаждали сульфатом натрия, имеющего в составе около 20 % ниобия и 80 % циркония. Совместное выделение циркония, ниобия и редкоземельных металлов из эвдиалита сернокислотным методом было рассмотрено также в работе [41]. Серную кислоту брали в соотношении 110 % ко всем