АО «ВНИПИпромтехнологии», Москва, Россия:

А. В. Татарников, начальник группы, эл. почта: Tatarnikov.A.V@vnipipt.ru
Е. Ю. Мешков, начальник лаборатории, эл. почта: Meshkov.E.J@vnipipt.ru
С. И. Андреева, специалист, эл. почта: Andreeva.S.I@vnipipt.ru

М. А. Михайленко, консультант (сорбционные процессы и материалы), канд. хим. наук, эл. почта: re186@yandex.ru

Были изучены промышленные иониты: Puromet (Пьюромет) MTS9560, имеющий фосфоновую функциональность, Puromet MTS9570, имеющий смешанную фосфоновую и сульфоновую функциональности, а также экспериментальный ионит GS176, предположительно несущий в функци ональных группах азотные и кислородные лиганды. В основе всех этих ионитов — макропористый сополимер стирола и дивинилбензола. В качестве объектов, содержащих редкоземельные металлы (РЗМ), скандий, торий и уран, а также вульгарные примеси, изучены несколько растворов различных состава и происхождения. В частности, исследованы азотнокислые растворы, имеющие отношение к переработке монацитовых руд, сернокислые растворы, присутствующие при различных операциях переработки сырья для получения РЗМ, а также растворы подземного скважинного выщелачивания урана. Изучена возможность очистки растворов концентратов РЗМ от радиоактивных примесей — тория и урана, а также сорбционного извлечения скандия из бедных растворов со сложным составом. В результате сорбционных экспериментов, проведенных как в статических, так и динамических условиях, были получены данные по селективности ионитов по отношению к целевым металлам. Полученные результаты указывают на возможность применения неионогенного ионита GS176 для очистки растворов РЗМ в азотной и серной кислотах от тория и урана, а также для сорбционного извлечения скандия из бедных и сложных по составу растворов. Десорбция скандия и тория с ионита GS176 карбонатно-аммиачным раствором протекает достаточно легко, однако десорбция урана данным методом не очень эффективн а и требует дополнительных усилий.

1. Крюков В. А., Яценко В. А., Крюков Я. В. Редкоземельная промышленность — реализовать имеющиеся возможности // Горная промышленность. 2020. № 5. С. 69–84.
2. Мандл Р. М., Мандл Г. Г. Применение редкоземельных элементов; под ред. Л. Г. Аренс / Успехи в химии и технологии редкоземельных элементов. — М. : Металлургия, 1970. С. 413–484.
3. Барановская В. Б., Карпов Ю. А., Петрова К. В., Короткова Н. А. Современные направления использования редкоземельных металлов и их соединений в металлургии и производстве оптических материалов // Цветные металлы. 2020. № 11. С. 54–62.
4. Costis S. et al. Recovery potential of rare earth elements from mining and industrial residues: A review and cases studies // Journal of Geochemical Exploration. 2021. Vol. 221. P. 1–14. 106699.
5. Weng Z. H. et al. Assessing rare earth element mineral deposit types and links to environmental impacts // Applied Earth Science. 2013. Vol. 122, No. 2. P. 83–96.
6. Делицын Л. М., Мелентьев Г. Б., Толстов А. В., Магазина Л. А. и др. Технологические проблемы Томтора и их решение // Редкие земли. 2015. №. 2. С. 164–179.
7. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть II / под ред. К. А. Большакова. — М. : Высшая школа, 1976. С. 95–104.
8. Зеликман А. Н., Коршунов Б. Г. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1991. С. 353, 354.
9. Брил Дж. К. Извлечение и разделение редкоземельных элементов / Успехи в химии и технологии редкоземельных элементов. — М. : Металлургия, 1970. С. 51–56.
10. Лаверов Н. П., Лисицин А. К., Солодов И. Н. Урансодержащие полиэлементные экзогенные эпигенетические месторождения: условия образования и источники металлов, извлекаемых методами подземного выщелачивания // Геол. руд. месторожд. 2000. Т. 42, № 1. С. 5–54.
11. Тураев С., Исаматов Э. Е., Кулматов Л. А. и др. Распределение и формы нахождения элементов в техноло гических растворах подземного выщелачивания. — Ташкент : ИЯФ, 1989. — 18 с.
12. Соколова Ю. В., Пироженко К. Ю. Сорбция скандия из сернокислых растворов с использованием фосфорсодержащих ионитов промышленных марок // Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15, № 4. С. 563–570.
13. Altinsel Y. и др. Extraction of scandium from lateritic nickelcobalt ore leach solution by ion exchange: a special study and literature review on previous works // Light Metals. 2018. P. 1545–1553.
14. Шокобаев Н. М. Разработка технологий комплексной переработки руд экзогенных месторождений урана с попутным извлечением рения, скандия и редкоземельных металлов : дис. … канд. техн. наук. — Алматы, 2015. — 111 с.

15. Ouardi Y. E. et al. The recent progress of ion exchange for the separation of rare earths from secondary resources – A review // Hydrometallurgy. 2023. Vol. 218. 106047.
16. Bao Shenxu et al. Scandium loading on chelating and solvent impregnated resin from sulfate solution // Solvent extraction and ion exchange. 2017. Vol. 36, Iss. 1. P. 100–113.
17. Пат. 2650410 РФ. Твердый экстрагент с высокой динамической обменной емкостью для извлечения скандия и способ его получения / Кондруцкий Д. А., Кириллов Е. В. и др. ; заявл. 07.07.2017 ; опубл. 13.04.2018, Бюл. № 11.
18. Буньков Г. М. Разработка технологии извлечения скандия из растворов подземного выщелачивания урана : дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург : УрФУ, 2019.