Вестник Кольского научного центра РАН №3, 2021 г.

Жидкостная экстракция является одним из важнейших инструментов переработки бедно­ го, комплексного и вторичного сырья. На се­ годняшний день она применяется в том числе для концентрирования, разделения и очистки металлов как в промышленности, так и в ана­ литической практике [Kumar et al., 2010]. При ис­ пользовании относительно простого обору­ дования жидкостная экстракция за короткое время позволяет решить проблему выделе­ ния целевого компонента из смесей сложно­ го состава. Например, это идеальный метод для выделения следовых количеств вещества на фоне большого количества примесей [Kislik, 2011], что весьма актуально при переработке сложных полиметаллических промпродуктов и отходов металлургических производств. На сегодняшний день экстракционные про­ цессы широко применяются в цветной ме­ таллургии, особенно при производстве меди. Жидкостная экстракция также используется для получения кобальта, никеля, цинка; боль­ шинства редких элементов - в первую оче­ редь радиоактивных (обогащение урана и др.), с которых и началось активное внедрение экс­ тракционных технологий в промышленность [El-Nadi, 2017], а также тугоплавких (молибден, вольфрам, ниобий, тантал, рений, ванадий, цир­ коний, гафний), рассеянных (галлий, индий идр.), редкоземельных (скандий, лантаноиды и т.п.) и благородных (палладий, золото и др.) металлов [Стеблевская и др., 2006; Kumar et al., 2010]. Жидкостная экстракция представляет со­ бой процесс перераспределения растворен­ ного вещества — «солюта» (металла - если говорить о металлургии) между двумя несме- шивающимися жидкими фазами (сольвентами) при их контакте в результате перемешивания. В качестве сольвентов обычно выступают во­ дная фаза (исходный раствор) и органическая (экстрагент). Органическая фаза, как правило, представляет собой раствор экстракционно­ го реагента в углеводородном разбавителе. Также она может содержать модификатор и/ или синергетический компонент, повышаю­ щие физико-химические характеристики про­ цесса (увеличивающие степень извлечения целевого компонента в экстракт, улучшающие расслаивание фаз после экстракции и т.п.). За редким исключением, процессы экстракции ведут при атмосферном давлении и температу­ ре окружающей среды, что делает их энергети­ чески малозатратными [Kislik, 2011]. Несмотря на суровые климатические усло­ вия Арктической зоны России, процессы жид­ костной экстракции на промплощадках дей­ ствующего медно-никелевого производства, сейчас принадлежащего ПАО «ГМК «Нориль­ ский никель», начали внедрять еще в 1960-х гг., начиная c освоения экстракционной техноло­ гии получения кобальта из кобальтового кон­ центрата на Норильском ГМК (НГМК) [Пашков и др., 2010; Касиков, 2020]. На протяжении более полувека сотрудниками Института «Гипрони- кель» и Института химии итехнологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Та- нанаева КНЦ РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) ве­ лись научные изыскания по оптимизации экстракционной технологии кобальта с пери­ одическим опробованием инноваций на ком­ бинате «Североникель» Кольской ГМК (КГМК) в масштабах опытно-промышленной установ­ ки (ОПУ), что закономерно привело к запуску в 2015 г. на базе мощностей цеха электролиза никеля № 2 комбината «Североникель» участ­ ка производства кобальта «Большой кобальт» - экстракционного производства с проектной мощностью до 3000 т/год, рассчитанного на вы­ пуск электролитного кобальта чистотой 99.8 %. Технология жидкостной экстракции имеет мно­ го нюансов, поэтому исследования по оптими­ зации производства продолжаются по сей день [Касиков, 2018, 2020; Комлев, 2019]. Параллельно с оптимизацией кобальтовой схемы разрабатывались способы переработ­ ки различных промпродуктов и отходов мед­ но-никелевого производства с привлечением процессов жидкостной экстракции [Темеров и др., 2003; Пашков и др., 2010; Касиков, 2018; Касиков, Арешина, 2019; Касиков и др., 2020]. В частности, на комбинате «Североникель» КГМК испытывали экстракционные схемы очистки некондиционных сернокислых раство­ ров (обезмеженного отсечногоэлектролита) экс­ тракцией октиловыми спиртами или их смесями с третичным алкиламином (ТАА), обеспечиваю­ 13 А.М. Дворникова, Е.А. Щелокова, А.Ю. Соколов, А.Г. Касиков rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik