Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия:

Э. П. Локшин, главный научный сотрудник, эл. почта: lokshin@chemy.kolasc.net.ru
О. А. Тареева, научный сотрудник

Приведены результаты исследований по извлечению редкоземельных металлов (РЗМ) из техногенных отходов и промежуточных продуктов сернокислотной переработки хибинского апатитового концентрата на минеральные удобрения — фосфогипсов и экстракционной фосфорной кислоты дигидратного процесса, как продукционной, так и используемой в обороте для разложения апатитового концентрата. Проанализировано поведение природных радионуклидов (тория и урана), попадающих из апатитового концентрата в фосфогипсы и экстракционную фосфорную кислоту, в разрабатывавшихся процессах. Найдены технические решения, позволяющие выделять РЗМ из фосфогипсов без получения промежуточных и отвальных продуктов с повышенной радиоактивностью, что значительно упрощает их практическую реализацию. Сопоставлены преимущества и недостатки разработанных методов выделения РЗМ из продукционной и оборотной экстракционной фосфорной кислоты, часть которых также позволяет исключить образование промежуточных и отвальных продуктов с повышенной радиоактивностью. Приведены данные о соотношении индивидуальных элементов в сумме РЗМ, выделяемой из различных фосфогипсов и экстракционной фосфорной кислоты. Оценены возможные объемы ежегодного производства РЗМ из хибинского апатитового концентрата при его сернокислотной переработке на предприятиях России. Сделано заключение, что освоение производства РЗМ при сернокислотной переработке апатитовых концентратов обеспечит полное удовлетворение текущих и перспективных потребностей России в редкоземельной продукции, создаст потенциал для ее экспорта, повысит комплексность и экономическую эффективность переработки апатитовых концентратов.

1. Кудрин В. С., Чистов Л. Б. Состояние минерально-сырьевой базы редкоземельных металлов, перспективы ее развития и освоения // Минеральные ресурсы России. 1996. № 5. С. 6–12.
2. Pat. 129444 Pl, MPC С 01 F 17/00. Method of recovery of lanthanides from phosphogypsum-by-product in phosphoric acid production technology / R. Kijkowska ; publ. 23.05.1983.
3. Bednarczyk K., Maraszewski A. Wstepne wyniki prab ékstrakcji ziem rzadkich z suwcyw fosforonosnych oraz niektyre asspekty wdrozenia przemyslowego // Prace Naukowe Institute Technologii Neorganicznij i Nawosow Mineralnych Politechniki Wroclawskiej. 1986. Nr. 30. S. 91–94.
4. Kijkowska R., Pawlowska-Kozicska D. Poszukiwarte metod otrzymywante pierwiastkow ziem pradkich z suzowkow oniskiej ich zowartosci, jak rowniez z odpadow przemystu fosforowege // Prace Naukowe Institute Technologii Neorganicznij i Nawosow Mineralnych Politechniki Wroclawskiej. 1986. Nr. 30. S. 17–26.
5. Ciurla Z., Grudzewski W. Economiczne problemy odziskiwania ziem rzadkich z fosfogipsyw. I. Utylizacia fosfogipsyw z odziskiwaniem lantanowcyw // Gosp. Surow. Miner. 1990. Bd. 6, Nr. 4. S. 819–828.
6. Jarosinski A., Mazanek Cr. Otrzymywanie fluorkowych koncentratow ziem rzadkich w procesie utylizacji fosfogipsu poapatytowego // Fizykochem. Probl. Mineralurg. 1992. Nr. 25. S. 91–96.
7. Kowalczyk J. Optimalizacja temperatury procesu kwasnego lugowania fosfogipsyw poapatytowych // Fizykochem. probl. mineralurg. 1993. Nr. 27. S. 159–162.
8. Воробьев Н. И., Тетеревков А. И., Зык В. В. Извлечение редкоземельных элементов из фосфогипса серной кислотой // Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Сер. хiм. навук. 1998. № 2. С. 103–106.
9. Лебедев В. Н., Смирнова И. П., Маслобоев В. А., Серкова В. П., Михлин Е. Б. Извлечение РЗЭ из фосфогипса методами выщелачивания // Физико-химические и технологические проблемы переработки сырья Кольского полуострова. — СПб. : Наука, 1993. С. 56–60.
10. Пат. 2471011 РФ, МПК C 22 B 59/00. Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса / Колясников С. В., Борисов М. М. , Кириллов Е. В., Рыбина М. Л. ; заявл. 16.11.2011 ; опубл. 27.12.2012, Бюл. № 36.
11. Пат. 2412265 РФ, МПК C 22 B 59/00. Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса / Абрамов А. М., Веселов В. М., Залевский В. М., Аргунов Н. Д., Гукасов Н. А., Богданова Л. П., Мотовилова Л. В., Тамурка В. Г., Евдокимов В. Д. ; заявл. 16.07.2009 ; опубл. 20.02.2011, Бюл. № 5.
12. Пат. 2473708 РФ, МПК C 22 B 59/00. Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса / Рычков В. Н., Кириллов Е. В., Смирнов А. Л., Язев В. А., Иванько В. А. ; заявл. 09.08.2011 ; опубл. 27.01.2013, Бюл. № 3.
13. Пат. 2487834 РФ, МПК C 01 F 17/00. Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса / Абрамов А. М., Галиева Ж. Н., Галиев Р. С. , Сабинина О. Р., Соболь Ю. Б. ; заявл. 27.12.2011 ; опубл. 20.07.2013, Бюл. № 20.
14. Пат. 2416654 РФ, МПК C 22 B 59/00. Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса / Зоц Н. В., Глущенко Ю. Г., Шестаков С. В., Козырев А. Б., Нечаев А. В. ; заявл. 10.11.2009 ; опубл. 20.04.2011, Бюл. № 11.
15. Локшин Э. П., Тареева О. А., Елизарова И. Р. Агитационное выщелачивание РЗЭ из фосфогипса сернокислыми растворами низких концентраций // Химическая технология. 2015. № 8. С. 487–494.
16. А. с. 1641775 СССР, МКИ⁵ C 01 F 17/00. Способ выделения фосфатов редкоземельных элементов из фосфорной кислоты / Д. Э. Чиркст, И. А. Дибров, К. Н. Чалиян и др. ; опубл. 15.04.91, Бюл. № 14.
17. А. с. 1656832 СССР, МКИ⁵ C 01 F 17/00. Способ извлечения фторидов редкоземельных элементов / И. А. Дибров, Д. Э. Чиркст, П. С. Владимиров и др. ; опубл. 15.06.91, Бюл. № 22.
18. Черемисина О. В. Извлечение цветных и редких металлов из отходов металлургического производства и нетрадиционных источников сырья с использованием кристаллизационных и сорбционных процессов : автореф. дис. ... докт. техн. наук. — СПб. : СПГГИ (ТУ), 2010. — 40 с.
19. Локшин Э. П., Тареева О. А. Извлечение редкоземельных элементов из экстракционной фосфорной кислоты дигидратного процесса // Матер. Междунар. науч.-практ. конф. «Фосфатное сырье: производство и переработка». — Москва, 17 мая 2012. — М. : НИУИФ, 2012. С. 114–127.
20. Лебедев В. Н., Белокосков В. И., Смирнова И. П. и др. Распределение РЗЭ в продуктах переработки редкометалльного сырья Кольского полуострова // Химическая технология редких элементов и минерального сырья. — Апатиты : КНЦ АН СССР, 1986. С. 28–32.
21. ГОСТ 125–79. Вяжущие гипсовые. Технические условия. — Введ. 01–07–1980.