ИЗВЛЕЧЕНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ СОРБЦИЕЙ НА КАТИОНООБМЕННЫХ СМОЛАХ
Аннотация
В основе производства экстракционной фосфорной кислоты лежат два одновременно протекающих процесса: растворение фосфатного сырья в смеси серной и фосфорной (образующейся в процессе) кислот и кристаллизация сульфата кальция (фосфогипса). Фосфогипс является неизбежным многотоннажным и весьма обременительным отходом при сернокислотной переработке апатита, который представляет интерес уже не только как источник строительного гипса, но и как альтернативное редкоземельное сырье, не обладающее природной активностью и содержащее в себе редкоземельные элементы как цериевой, так и иттриевой групп. В качестве сырья для получения редкоземельных элементов использован сульфат кальция трех видов: фосфогипс со шламонакопителя, фосфополугидрат сульфата кальция и фосфодигидрат сульфата кальция с карусельного фильтра производства экстракционной фосфорной кислоты на ОАО «ФосАгро-Череповец». Рассмотрено извлечение редкоземельных элементов из фосфогипса со шламонакопителя методом выщелачивания (перколяции) неорганическими кислотами с последующей сорбцией на катионообменных смолах. В качестве адсорбента для извлечения РЗЭ из растворов выщелачивания применен катионит «Purolite» С-150. Найдена статическая обменная емкость катионита – емкость смолы при достижении равновесия с раствором определенного объема и состава. Статическая емкость катионита по редкоземельным элементам составляет 1,57 %, что говорит о хорошей поглощающей способности. Десорбцию редкоземельных элементов с катионита проводят раствором аммиачной селитры. Установлено, что оптимальным раствором для выщелачивания является серная кислота концентрацией 5 мас.%. Степень извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса серной кислотой составляет порядка 82%.
Для цитирования:
Артамонов А.В., Смирнова Д.Н., Смирнов Н.Н., Ильин А.П. Извлечение редкоземельных элементов из твердых отходов производства фосфорной кислоты с последующей сорбцией на катионообменных смолах.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 10. С. 87-93
Литература
Kosynkin V.D., Glebov V.A. The revival of the Russian production of rare earth metals - the most important task of the Russian economy. Proceedings of the 3rd International Conference "Functional Nanomaterials and High-Purity Substances." Apatity. 2013. P. 15-21 (in Russian).
Meshcheryakov Yu.G., Fedorov S.V. Industrial processing of phosphogypsum. SPb.: Stroyizdat. 2007. 104 p. (in Russian).
Specifications of cation exchangers [electronic resource]. Access: http://wwtec.ru/htm.
Shestakov S.V., Kozyrev A.B. Complex processing of phosphogypsum dumps to produce a rare earth concentrate. Proceedings of the 2nd Russian Conference with international participation "New Approaches in chemical technology of mineral raw materials" Application of extraction and adsorption. SPb. 2013. P. 175-177 (in Russian).
Lokshin E.P., Ivlev K.G., Tareeva O.A. The leaching of lanthanides from phosphohemihydrate with sulfuric acid solutions of increased concentration. Dep. In VINITI 30.05.2005. N 774-V2005. 11 р. (in Russian).
