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

извлекаемым компонентам. Авторы работы отметили, что в растворе при концентрации кислоты от 30 до 50 % происходит сильный разогрев реакционной смеси с почти полным выкипанием воды, а продуктом является сухая масса, удобная для выщелачивания. Однако при концентрации 70 % и выше серная кислота вскрывает эвдиалитовый концентрат не полностью, а полученная пульпа загустевает лишь частично. При низких концентрациях кислоты испарения воды не происходит, реакция идет намного медленнее, температура не поднимается выше 78 °С. В ряде исследований процессы кислотной переработки эвдиалитовых концентратов, в которых получается сухой продукт за счет строго дозирования как кислоты, так и содержащейся в ней воды, получили название сухого или маловодного разложения / маловодной «разварки» (fuming) [31]. Метод направлен на решение главной технологической проблемы переработки эвдиалитового концентрата — образования труднофильтруемых силикатных гелей в процессе кислотного вскрытия. Показано [32], что процесс маловодной разварки для решения этой проблемы наиболее эффективен. В работе [42] изучена растворимость соединений, образующихся в системе Zr(SO4)2-K2SO4- H 2 SO 4 -H 2 O при концентрации 10 мас. % H 2 SO 4 в изотермических условиях 25 °С при постоянном содержании растворителя (H 2 O+H 2 SO 4 ) 60 мас. %. В этом концентрационном разрезе H 2 SO 4 равновесные твердые фазы представлены соединениями: K 2 Zr(SO 4 ) 3 - 2 H 2 O, K 3 Zr(OH)(SO 4 ) 3 - 2 H 2 O, K 6 Zr(S 0 4 ) 5 • 3 H 2 0 и P-K 2 SO 4 . Выделенные соединения изучены методами рентгенофазового, кристаллооптического, термографического анализа и ИК-спектроскопии. Установлено значительное снижение растворимости соединений сульфатов калия и циркония по сравнению с соединениями натрия и циркония. Авторами [43], которые занимались эвдиалитами Гренландии, был разработан метод селективного отделения циркония от основных примесных элементов Al (III) и Fe (III) на стадии осаждения в сернокислотных средах при порционном введении хлорида кальция в количестве до 120 г на 1 л выщелоченного раствора (рН раствора до 1,6 и температура 75 °С). В таких условиях возможно получить осадок в виде Zr 5 Os(SO 4 ) 2 'xH 2 O с выходом более 96 %, содержащий до 34 % циркония и 0,59 % гафния, в то время как количество алюминия и железа в осадке не представительно. Кинетика растворения эвдиалита в разбавленной серной кислоте изучена в работах [44, 45]. Согласно этим исследованиям, основанным на определении скорости накопления в растворе циркония, натрия и кремния, растворение эвдиалита в серной кислоте протекает в кинетической области. Во избежание образования осадков кремнезема эвдиалитовый концентрат предложено разлагать 30-40 %-й серной кислотой при температуре 80-120 °С и расходе кислоты 125-200 % по отношению к стехиометрии путем постепенной загрузки концентрата в кислоту в течение 3-5 ч. Перед разложением эвдиалитового концентрата авторы [46] рекомендуют вводить в кислоту затравку, содержащую аморфный диоксид кремния, в количестве 10-20 % от массы концентрата. Из кремнеземсодержащего остатка сначала выщелачивается цирконий с расходом воды 2,5-3,5 л на 1 кг концентрата, а затем РЗЭ с расходом воды 10-20 л на 1 кг концентрата. Из раствора цирконий извлекали либо экстракцией смесью, содержащей 28 -32 мас. % триоктиламина, 18-21 мас. % н-октанола, остальное — керосин, при О:В = 0,9—1,1:1, либо кристаллизацией упаренного раствора с добавлением концентрированной серной кислоты до ее концентрации в упаренном растворе 30 -40 %. Диоксид кремния выделяли из кремнеземсодержащего остатка. Извлечение циркония в соответствующие продукты достигало 84,3 %, РЗЭ — 56,2 % [46]. Сернокислотная «сухая» обработка пульпы эвдиалитового концентрата часто встречается как технологический прием для избегания образования кремнезема. В работе [47] описан способ «сухого» разложения пульпы эвдиалитового концентрата и последующего выщелачивания циркония и других редких металлов при его контакте с серной кислотой с исходной концентрацией 12 моль/л при комнатной температуре. «Сухая» обработка минеральной суспензии предотвращает образование силикагеля и обеспечивает достаточно хорошую фильтруемость продукционного раствора, содержащего РЗЭ. В этом случае достигается извлечение до 90 % таких редкоземельных элементов, как La, Ce, Nd и Y. После фильтрации проводится повторное истирание, обесшламливание и двухэтапная магнитная сепарация, которые приводят к образованию концентратов Zr, Nb и H f из эвдиалитовой руды. В другом способе [48] комплексной переработки эвдиалитового концентрата, включающего «сухую» обработку