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

Е. В. Богатырева, профессор кафедры цветных металлов и золота, эл. почта: Нelen_Вogatureva@mail.ru

О. В. Хохлова, ассистент кафедры цветных металлов и золота

ОАО «Соликамский магниевый завод», Соликамск, Россия
А. В. Чуб, заместитель начальника опытного цеха

А. Г. Ермилов, независимый эксперт

Эвдиалит — один из перспективных источников получения редкоземельных металлов и циркония в России. Основная цель работы — изучение реакционной способности эвдиалитового концентрата в процессе щелочного вскрытия для определения условий, обеспечивающих максимально полное и селективное извлечение кремния в раствор и получение концентрата, обогащенного редкоземельными (РЗМ) и редкими металлами (Zr, Ti, Nb, Ta), пригодного для последующей эффективной кислотной переработки. Изложены результаты технологических исследований щелочного разложения эвдиалитового концентрата и его интенсификации с применением предварительной кратковременной механо-активации. В результате установлены образование фаз цирконосиликатов Na₁₄Zr₂Si₁₀O₃₁, Na₈ZrSi₆O₁₈, Na₄ZrSi₃O₁₀, Na₂ZrSi₂O₇ и частичная их растворимость в щелочных растворах. Определено различие в изменении морфологии компонентов эвдиалитового концентрата — фаз эвдиалита и эгирина, что обеспечило селективное извлечение кремния именно из эвдиалита. Выявлено значительное увеличение скорости фильтрации пульпы щелочного выщелачивания механически активированного эвдиалитового концентрата после увеличения продолжительности процесса до 8 ч. Предложена принципиальная комбинированная (щелочно-кислотная) схема переработки эвдиалитового концентрата. Определены оптимальные режимы предварительной механоактивации, щелочного и кислотного выщелачивания, обеспечивающие на стадии щелочной обработки селективное извлечение кремния в раствор на 64 % и концентрирование Zr, РЗМ, Nb, Ti в осадке, а при последующем кислотном разложении осадка — их перевод в раствор на 95, 94, 60 и 95 % соответственно.

Окончание. Начало см. «Цветные металлы», 2018, № 7, с. 57–61.

1. Кременецкий А. А., Архипова Н. А., Усова Т. Ю. Редкие металлы для высоких технологий: проблемы и пути решения // Разведка и охрана недр. 2011. № 5. С. 37–42.
2. Goodenough K. M., Wall F., Merriman D. The Rare Earth Elements: Demand, Global Resources, and Challenges for Resourcing Future Generations // Natural Resources Research. 2018. Vol. 27, Iss. 2. P. 201–216.
3. Bogatyreva E. V., Ermilov A. G. Prediction of efficiency of preliminary mechanical activation of scheelite concentrate by X-ray analysis // Non-ferrous Metals. 2013. No. 2. P. 27–30.
4. Богатырева Е. В. Эффективность применения механоактивации : моногр. — М. : МИСиС, 2017. — 334 с.
5. Богатырева Е. В., Хохлова О. В., Муравьева Е. А., Долгов А. В. Термодинамическая оценка вероятности реакций, протекающих при щелочном разложении эвдиалитового концентрата // Цветные металлы. 2018. № 3. С. 40–50.
6. Богатырева Е. В., Чуб А. В., Ермилов А. Г., Хохлова О. В. Эффективность щелочно-кислотного способа комплексного выщелачивания эвдиалитового концентрата. Часть 1 // Цветные металлы. 2018. № 7. С. 57–61.
7. Хохлова О. В., Богатырева Е. В., Любахин П. А., Аксенов С. М., Акименко М. И. Исследование возможности эффективного щелочного вскрытия эвдиалитового концентрата с применением механоактивации // Вестник РАЕН. 2015. № 4. С. 50–52.
8. Хохлова О. В., Богатырева Е. В., Закунов А. С. Разработка способа вскрытия эвдиалитового концентрата с применением кратковременной предварительной механо-активации // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых : материалы 12-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. — М. : ИПКОН РАН, 2015. С. 157–163.
9. Chizhevskaya S. V., Chekmarev A. M., Klimenko O. M., Povetkina M. V., Sinegribova O. A., Cox M. Non-traditional methods of treating high-silicon ores containing rare elements // Hydrometallurgy'94. — Cambridge : Springer-Science, 1994. P. 219–228.
10. Лебедев В. Н., Маслобоев В. А., Захаров В. И. Выделение редкоземельных элементов в кислотных технологиях эвдиалитового концентрата // Цветные металлы. 2012. № 3. С. 80–86.
11. Невшупа О. И., Бобков Д. В., Качанов В. А., Данилов Ю. Б., Богучарова С. Е., Загорулько Н. Е., Гвоздикова Е. К., Козин В. Ю. Регенерация отработанных растворов каустика в производстве циркония // Вісник НТУ «ХПI». 2010. № 14. С. 142–152.
12. Маслобоев В. А., Лебедев В. Н. Редкоземельное сырье Кольского полуострова и проблемы его комплексной переработки. — Апатиты : Изд-во КНЦ РАН, 1991. — 150 с.
13. Davris P., Stopic S., Balomenos E., Panias D., Paspaliaris I., Friedrich B. Leaching of rare earth elements from eudialyte concentrate by suppressing silica gel formation // Minerals Engineering. 2017. Vol. 108. Р. 115–122.
14. Yiqian Ma, Srecko Stopic, Bernd Friedrich. Leaching of Eudialyte concentrate and REE precipitation // Proceedings of EMC 2017. URL: http://www.metallurgie.rwth-aachen.de/new/images/pages/publikationen/leaeching_of_eu_id_6052.pdf (Дата обращения 08.02.2018).