Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

Ю. В. Соколова, вед. науч. сотр.
К. Ю. Пироженко, аспирант, эл. почта: pirozhenkok@yandex.ru

С целью определения параметров процесса выщелачивания скандия из его концентратов раствором NH₄HF₂ изучено равновесие в системе (NH₄)₃ScF₆ – NH₄HF₂ – H₂O при температурах 18 и 90 °С. Для исследований использовали (NH₄)₃ScF₆, полученный при взаимодействии ScF₃ с раствором NH₄F. Изотермы растворимости (NH₄)₃ScF₆ построены для интервала концентраций 0,05–3,50 моль/л NH₄HF₂ и температур 18 и 90 °С. Равновесие в системе достигается за 2,5–3 ч. Установлено, что (NH₄)₃ScF₆ в исследованных условиях растворяется инконгруэнтно. Изучены составы получаемых осадков донных фаз. Определены области существования впервые выделенной из раствора новой фазы соединения (NH₄)₅Sc₃F₁₄, приведены ее кристалло графические характеристики. На изотермах растворимости в обоих случаях имеются выраженные максимумы. При температуре 18 °С максимум соответствует концентрациям 1 моль/л NH₄HF₂ и 0,137 моль/л Sc. Осадок в точке максимума представлен (NH₄)₃ScF₆, до нее — (NH₄)₅Sc₃F₁₄, после — (NH₄)₃ScF₆. При 90 °С изотерма растворимости имеет два максимума: при концентрации 0,4 моль/л NH₄HF₂ (0,253 моль/л Sc, осадок — (NH₄)₅Sc₃F₁₄; до точки максимума в осадке — NH₄ScF₄), а также при концентрации 1,5 моль/л NH₄HF₂ (0,311 моль/л Sc, осадок — (NH₄)₃ScF6 с примесью (NH₄)₅Sc₃F₁₄; с ростом концентрации NH₄HF₂ в осадке — исходное соединение).

1. Wang W., Pranolo Y., Cheng C. Y. Metallurgical processes for scandium recovery from various resources: a review // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 108. P. 100–108.
2. Wang W., Pranolo Y., Cheng C. Y. Recovery of scandium from synthetic red mud leach solutions by solvent extraction with D2EHPA // Separation and Purification Technology. 2013. Vol. 108. P. 96–102.
3. Pat. 102976527 CN. Method for obtaining scandium-rich material from acidic wastewater of titanium dioxide environment-friendly workshop / Huang Guiyong ; publ. 20.03.2013.
4. Liu Z., Li H. Metallurgical process for valuable elements recovery from red mud — a review // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 155. P. 29–43.
5. Sokolova Yu. V., Pirozhenko K. Yu., Makhov S. V. Concentration of scandium during processing the sublimate of production of the aluminum-scandium master alloy // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2015. Vol. 56, iss. 1. P. 10–14.
6. Sokolova Yu. V., Cherepanin R. N. Leaching-out of scandium (III) in processing of a fluoride concentrate // Russian Journal of Applied Chemistry. 2006. Vol. 79, iss. 6. P. 890–892.
7. Иванов-Эмин Б. Н., Сусанина Т. Н., Огородникова Л. А. Исследование взаимодействия солей скандия с фторидом аммония // Журн. неорг. химии. 1966. Т. 11, №. 3. С. 504–509.
8. Иванов-Эмин Б. Н., Сусанина Т. Н., Ежов А. И. Исследование фторскандиатов аммония // Там же. 1967. Т. 12, №. 1. С. 23–29.
9. Hajek B. Weitere Erkenntnisse über das Scandiumdiphosphat // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1963. Bd. 3. S. 194–195.
10. Champarnaud-Mesjard J., Frit B. Les systemes MF-ScF₃ (M  Li, Na, K, Rb, Cs, Tl, NH₄) // Journal of the Less-Common Metals. 1991. Vol. 167, iss. 2. P. 319–327.
11. Михайлов М. А., Эпов Д. Г., Сергиенко В. И., Раков Э. Г., Щетинина Г. П. Термогравиметрическое исследование аммонийных комплексных фторидов скандия и иттрия // Журн. неорг. xимии. 1973. Т. 18, вып. 6. С. 1508–1512.
12. Stephens N. F., Lightfoot P. Hydrothermal scandium fluoride chemistry: syntheses and crystal structures of [C₂N₂H₁₀][ScF₅], [NH₄]₂[Sc₃F₁₁] and [H₃O][C₆N₂H₁₆][ScF₆]·H₂O // Solid State Sceinces. 2006. Vol. 8, iss. 2. P. 197–202.
13. Bode H., Voss E. Strukturen der Hexafluorometallate (III) // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1957. Bd. 290. S. 1–16.
14. Boehmer N., Meyer G. Die Einwirkung von Ammoniumfluorid auf Scandium: Synthese und Kristallstrukturen von (NH₄)₃[ScF₆] und [Cu(NH₃)₄]₃[ScF₆]₂ // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 2001. Bd. 627. S. 1248–1252.
15. Шелехов Е. В., Свиридова Т. А. Пpогpаммы для pентгеновского анализа поликpисталлов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. № 8. P. 16–19.
16. Sviridova T. A., Sokolova Yu. V., Pirozhenko K. Yu. Crystal structure of (NH₄)₅Sc₃F₁₄ // Crystallography Reports. 2013. Vol. 58, No. 2. P. 220–225.