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

метода [87] заключаются в разложении минеральной пульпы в азотной кислоте с получением геля. Полученный гель сушат, с последующим водным выщелачиванием и переводом в раствор РЗЭ, а в нерастворимый осадок — соединений циркония, а также отделение раствора с последующим выделением соединений циркония из осадка. Сушку геля проводили при температуре от 180 до 200 °С. Общее выделение РЗЭ по всем стадиям составило 95,1 %, цирконий в виде гидроксида выделен в осадок на 97,5 %. Объединенный раствор после азотнокислого выщелачивания и промывки осадка нейтрализуют в две стадии: сначала до рН 5 -6 — для отделения осадка соединений циркония, а затем до рН 9-11 — для отделения гидроксида марганца. Осадок соединений циркония растворяют в азотной кислоте и направляют в цикл экстракционного разделения циркония и гафния с использованием раствора трибутилфосфата в углеводородном разбавителе для получения особо чистых соединений циркония и гафния. Способ обеспечивает как высокую степень извлечения РЗЭ, так и циркония с гафнием в виде, пригодном для получения особо чистых их соединений. Основной недостаток этого метода — дополнительное введение фторсодержащих соединений в количестве от 4,0 до 4,5 моль фтора на 1 моль циркония по стехиометрии для выделения соединений циркония. Использование в этой схеме переработки токсичного фторид-иона, чье присутствие в сточных водах жестко регламентировано, существенно снижает привлекательность этого метода переработки эвдиалитового концентрата. П р ед в ар и т ел ьн а я обработка э вд и ал и т а щ елочью Одним из способов интенсификации процесса выщелачивания эвдиалитового концентрата является комбинирование щелочного разложения и кислотного выщелачивания для максимального и селективного извлечения кремния в раствор на стадии щелочного разложения и получения более богатого по РЗЭ и цирконию осадка для последующего кислотного выщелачивания [19, 30, 88-92]. Однако вскрытие эвдиалита щелочами происходит менее эффективно, чем кислотами. Так, при его выщелачивании растворами NaOH или КОН с концентрацией 30 -50 мас. % за 6 ч при температуре 150 °С и объеме Ж:Т, равном 20:1, максимальное извлечение SiO 2 в раствор составило 32,8 %. Максимальная концентрация SiO 2 в растворе 29,6 г/л была получена при Ж:Т, равном 3,3:1, и концентрации NaOH 50 мас. %, качественное жидкое стекло в качестве ценного попутного продукта при этом получено не было. Твердые остатки после обработки щелочами имели структуру эвдиалита [30]. Извлечение SiO 2 в раствор до 70 отн. % было достигнуто после предварительной интенсивной механохимической обработки эвдиалитового концентрата и выщелачивания в течение 8 ч при температуре 120 °С 40 %-м раствором NaOH при объеме Ж:Т, равном 10:1 [88]. Расчет показал, что максимальное значение силикатного модуля полученного раствора составило 0,068, при этом норма по ГОСТ 13078-81 к жидкому стеклу — не менее 2,3. Вероятно, что выщелачивался кремнезем лишь «внешних» [Si 9 O 27 ] кремнекислородных колец, а кремнезем «внутренних» кремнекислородных колец ^3О9] в исследованных условиях в раствор не переходил. Таким образом, эффективного выщелачивания кремнезема не обеспечивает ни механохимическая обработка эвдиалита, ни проведение процесса щелочного выщелачивания в автоклаве. Для повышения эффективности щелочного разложения эвдиалитового концентрата использовали также УЗ-воздействие на пульпу, приводящее к максимальному выделению силикатного геля с последующим процессом кислотного выщелачивания осадка для перевода циркония и РЗЭ в продукционный раствор [91]. В результате проведенных исследований представлена морфология основных минералов эвдиалитового концентрата и установлены рациональные параметры его щелочного разложения (крупность концентрата — 63 мкм, температура — 130 °С; продолжительность — 6 ч; ^NaOH— 4 0%, Т:Ж = 1:10), обеспечивающие извлечение кремния в раствор до 22,9 % и, как следствие, снижение потерь ценных компонентов с кремнеземом при последующем кислотном выщелачивании осадка. Наиболее интенсивному разложению подвергаются зерна калиевого полевого шпата, что сопровождается обогащением продуктивного раствора такими элементами, как K, Al и Si. В работе [91] установлена перспективность использования УЗ-воздействий для интенсификации процесса щелочного разложения эвдиалитового концентрата, обеспечивающая идентичное (21,8 %) извлечение кремния в раствор без измельчения исходного эвдиалитового концентрата. Предварительное щелочное