ТОО «Институт инноваций и новых технологий», Алматы, Республика Казахстан:

Г. К. Мамытбеков, главный научный сотрудник, докт. хим. наук, профессор, эл. почта: mamytbekov@mail.ru

Изучена возможность перевода ванадия, содержащегося в руде, преимущественно в легкорастворимую форму в виде гидратированных оксидов — ванадилов с общей формулой VO₂ + Х (Х — анион) за счет гидродинамической активации раствора серной кислоты. Испытания по выщелачиванию проводили в несколько этапов и различными методами. Продолжительность этапов зависела от конечных показателей: извлечения ванадия в продуктивный раствор и остаточного содержания его в руде, а также побочных компонентов (молибдена, вольфрама, суммы редкоземельных металлов). Впервые рассмотрен процесс извлечения ванадия и попутных элементов из черносланцевых руд месторождения Курумсак (Кызылординская обл., Республика Казахстан) методом гидродинамической активации серной кислоты. Растворы активировали в режиме кавитации в гидродинамическом аппарате, поток жидкости подавали на кавитационную насадку посредством центробежного насоса под давлением 5,1·10⁵ Па. Установлено, что гидродинамическая активация cерной кислоты приводит к существенному росту извлечения ванадия (от 6 до 87 %) и сопутствующих компонентов по мере снижения крупности руды от –10+5 до –0,2+0,1 мм. Также она оказывает положительное влияние на технологические параметры выщелачивания: рН, окислительно-восстановительный потенциал, солесодержание, кислотоемкость и показатели фильтрации. Результаты химического анализа продуктивных растворов выщелачивания руды на суммарное содержание V₂O₅ (0,62 и 0,95 г/л), U (47,26 и 41,43 мг/л), редкоземельных металлов (62,44 и 37,26 мг/л) указывают на технологическую возможность осуществления процесса кучного выщелачивания.

1. Ватолин Н. А., Леонтьев Л. И., Шаврин С. В. Комплексное использование сырья резерв повышения эффективности металлургии // Комплексная переработка металлургического сырья. Препринт. — Свердловск : УрО АН СССР, 1989. С. 3–12.
2. Producing more from less // Resourceful. 2015. Iss. 7. URL : https://www.csiro.au/en/Research/MRF/Areas/Resourcefulmagazine/Issue-07/Producing-more-from-less.
3. Месторождения редких металлов и редких земель Казахстана. — Алматы : Изд. РГП ПХВ «Информационно-аналитический центр геологии и минеральных ресурсов Республики Казахстан», 1998. — 136 с.
4. Аймбетова И. О. Разработка технологии производства метаванадата аммония из черных сланцев месторождения Баласаускандык : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Алматы, 2010.
5. Санакулов К. С., Петухов О. Ф., Василенок О. П. Перспективы развития ванадиевого комплекса за рубежом и в Республике Узбекистан // Горный вестник Узбекистана. 2017. № 3. С. 84–87.
6. Xao-bo Zhu, Wang Li, Wen-Zhong Li, Shen Tang. Leaching characteristics of vanadium with assistant in sulfuric acid from titano-magnetite // Advances in Engineering Research. 2016. Vol. 94. P. 130–135.
7. Gao M. L., Xue X. X., Li L. J. et al. A novel method to extract vanadium from vanadium-bearing steel slag using sodium carbonate solution // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2018. Vol. 54, No. 3. P. 911–921.
8. Махоткина Е. С., Шубина М. В. Извлечение ванадия из рудного и техногенного сырья Кусинского месторождения титаномагнетитов // Теория и технология металлургического производства. 2017. № 3. С. 22–25.
9. Козлов В. А., Аймбетова И. О., Нуржанова С. Б. Исследование закономерностей твердофазной десорбции ванадия из растворов кучного выщелачивания сланцев Большого Каратау // Промышленность Казахстана. 2008. № 6. С. 95–98.
10. Пат. 27205 KZ. Кавитационно-струйное устройство для теплогенерации и активации жидкости / Мамытбеков Г. К. ; опубл. 15.07.2013, Бюл. № 7.
11. Ефремова К. Д., Пильгунов В. Н. Кавитационные свойства жидкости // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2016. № 3. С. 12–36.

12. Промтов М. А. Перспективы применения кавитационных технологий для интенсификации химико-технологических процессов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2008. Т. 14, № 4. С. 861–867.
13. Маргулис М. А. Звукохимические реакции и сонолюминесценция. — М. : Химия, 1986. — 288 с.
14. Маргулис М. А. Сонолюминисценция // Успехи физических наук. 2000. Т. 170, № 3. С. 263–287.
15. Абдрахманов А. М. Механизмы активации многопузырьковой сонолюминесценции в жидкостях с участием кислород- и серусодержащих эмиттеров : автореф. дис. … канд. физ-мат. наук. — Уфа, 2007.
16. Зеликман А. Н., Коршунов Б. Г. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1991. — 432 с.
17. Tangri S. K., Suri A. K., Gupta C. K. Development of solvent extraction processes forproduction of high purity oxides of molybdenum, tungsten and vanadium // Transactions of the Indian Institute of Metals. 1998. Vol. 51, No. 1. P. 27–39.
18. Мамедов Н. А., Гарибов Г. И., Алекберов Ш. Ш., Расулов Э. А. Изменение поверхностного натяжения воды под действием различных физических факторов // Прикладная физика. 2014. № 6. С. 20–23.