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

серной кислотой, редкие металлы распределяются в фазах иначе. Сначала рассмотрим описанные стадии предложенного способа [48]: обогащенный концентрат эвдиалита приводят в контакт с концентрированной серной кислотой, полученную пульпу промывают раствором сульфата натрия с переводом в раствор циркония, алюминия, железа, марганца и натрия, при этом образуется хорошо фильтрующийся осадок. На следующей стадии отделяют нерастворимый остаток, содержащий РЗЭ, а также выделяют из продукционного раствора алюминий в виде квасцов. Нейтрализация полученного раствора гидроксидом или карбонатом натрия приводит к выделению циркония. После выделения циркония к раствору добавляют NaOH до рН 8,5-9 и отделяют гидроксиды железа и марганца. Затем раствор упаривают до 20 -30 % содержания сульфата натрия, охлаждают до 10-20 °С и отделяют осадок сульфата натрия. Из нерастворимого остатка выделяют РЗЭ конверсией сульфатов катионов лантанидов в их нитраты и хлориды. После выделения сульфата натрия отработанный раствор используют для разбавления пульпы. Разработанные способы [47, 48] позволяют получить ценные компоненты в виде концентратов циркония, алюминия, марганца и РЗЭ. Исследовано влияние концентрации серной кислоты в интервале от 10 до 94 % на эффективность выщелачивания циркония, ниобия, редкоземельных элементов и кремния из эвдиалитового концентрата [49]. Оптимальное извлечение циркония и его очистка от кремния достигаются при использовании серной кислоты (концентрация 40 -60 %) с получением обезвоженного сульфатного продукта и с последующей водной промывкой, при этом основное количество редкоземельных элементов концентрируется в осадке. В процессе выщелачивания также было изучено влияние концентрации сульфата аммония на эффективность извлечения ниобия и марганца в сернокислотной среде. Дополнительное введение 60 % сульфата аммония от массы концентрата в 50 %-м растворе серной кислоты приводит к увеличению степени извлечения циркония, ниобия и марганца до 95 %. После процесса выщелачивания получаемый раствор полностью очищен от примесей кремния и алюминия и может быть использован для извлечения марганца, циркония и ниобия. Установленный режим сульфатизации эвдиалитового концентрата позволяет сконцентрировать 90 % редкоземельных элементов в кремнеземистом осадке с последующим их извлечением [50]. Известные методы сернокислотного разложения эвдиалитового концентрата имеют следующие основные недостатки — большой расход серной кислоты и, как следствие, образование повышенного количества солесодержащих жидких отходов, утилизация которых не разработана. Существенным недостатком традиционного сернокислотного вскрытия является и перераспределение редкоземельных элементов между раствором и кремнеземным остатком, что затрудняет их выделение. Кроме того, отсутствует информация о распределении радионуклидов в жидких и твердых отходах. В связи с этим актуальны исследования, направленные на снижение расхода серной кислоты и повышение извлечения редких элементов и комплексности использования сырья. Часто для повышения эффективности извлечения циркония в раствор (до 94 %) в сернокислотный раствор вводили фторид натрия в количестве, обеспечивающем соотношение F/Zr > 3 [26]. Метод сорбционной конверсии [7, 8, 35, 51-53] переработки эвдиалитового рудного концентрата основан на применении растворов кислот относительно малой концентрации (до 2 мас. %), а также кислотного сорбента (сульфокатионита) и раствора минеральной кислоты (концентрация кислоты в нем недостаточна для удержания всего количества компонентов, которое может быть выщелочено из разлагающихся кислотами минералов). Эта концентрация кислоты обеспечивает, хотя и в малой степени, переход в раствор катионов металлов [53]. Зависимости извлечения из эвдиалита кремния, циркония, ниобия и редкоземельных элементов от концентрации серной кислоты приведены в работе [54]. Интересно отметить, что максимальное извлечение циркония и ниобия соответствует двум концентрациям серной кислоты — 15 и 50 %, тогда как в промежутке между этими концентрациями, а также при более низких и более высоких содержаниях степень извлечения этих металлов значительно ниже. Редкоземельные металлы и кремний намного эффективнее извлекаются в раствор разбавленными растворами серной кислоты (20 % и менее). Совместное выделение из эвдиалита циркония и ниобия описано также в научных статьях [55, 56], где отмечено, что степень извлечения ниобия может составлять 97 %, если использовать