АО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии», Москва, Россия:

Кольцов В. Ю., директор по науке, канд. техн. наук, эл. почта: basilik2@yandex.ru
Захаров А. А., инженер
Власова Т. В., ведущий инженер
Величкина Н. С., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: natalia.velichkina@gmail.com

За последнее время осложнилось положение, связанное с вредным воздействием на экологию горнопромышленных и металлургических предприятий, в частности увеличились объемы хранящихся техногенных отходов (вскрышных и вмещающих пород, отвалов, хвостов, стоков). Одним из таких материалов является фосфогипс — отход переработки апатитового и фосфоритового концентратов по сернокислотным технологиям, в который переходит большая часть содержащихся в концентратах редкоземельных металлов (РЗМ). В среднем содержание РЗМ в фосфогипсе составляет 0,4–0,6 %. Существует большое число методов переработки фосфогипсовых отвалов, наиболее технологичный и экономичный из них — кучное выщелачивание (подкисленными растворами) предварительно сульфатизированного материала. В АО «ВНИИХТ» разработан способ подготовки фосфогипса, позволяющий перерабатывать его способом кучного выщелачивания. Способ заключается в грануляции фосфогипса с серной кислотой, выщелачивании полученных гранул, сорбционном извлечении из продуктивного раствора суммы РЗМ, их десорбции со смолы и осаждении концентрата. В лабораторном режиме выщелачивание проведено в перколяционной колонне с оборотом маточника сорбции на стадию выщелачивания. Сорбцию суммы РЗМ из продуктивного раствора выщелачивания осуществляли на катионите КУ-2-8, полученные результаты свидетельствуют о приоритетной сорбции суммы РЗМ, извлечение которых составило 97 %, а примесей — только 18 %. Организация режима рециркуляции маточника сорбции и продуктивного раствора не ухудшает процесс выщелачивания РЗМ из гранулированного фосфогипса. Так, после 8 циклов выщелачивания – сорбции получены высокие показатели извлечения РЗМ (94 %). Предложенный способ переработки фосфогипса позволит организовать непрерывный процесс кучного выщелачивания, автоматизировать его и таким образом повысить производительность, эффективность и экономичность процесса переработки.

1. Пат. 2519692 РФ. Способ извлечения редкоземельных элементов из твердых материалов, содержащих редкоземельные элементы / Веселов В. М., Зелевский В. М., Абрамов Я. К. и др. ; опубл. 20.06.2014, Бюл. № 17.
2. Lambert A., Tam J., Azimi G. Microwave Treatment for Extraction of Rare Earth Elements from Phosphogypsum // Rare Metal Technology 2017. — Cham : Springer, 2017. P. 47–53.
3. Hui-Xin Jin, Fu-Zhong Wu, Xiao-Hao Mao. Leaching isomorphism rare earths from phosphorite ore by sulfuric acid and phosphoric acid // Rare Metals. 2017. Vol. 36, No. 10. P. 840–850.
4. Al-Thyabat S., Zhang P. Extraction of rare earth elements from upgraded phosphate flotation tailings // Minerals & Metallurgical Processing. 2016. Vol. 33, No. 1. P. 23–30.
5. Grabas K., Pawełczyk A., Stręk W. et al. Study on the Properties of Waste Apatite Phosphogypsum as a Raw Material of Prospective Applications // Waste and Biomass Valorization. 2019. Vol. 10, No. 10. P. 3143–3155.
6. Башлыкова Т. В., Вальков А. В., Петров В. И. Извлечение редкоземельных элементов из фосфогипса и отходов золотодобычи // Цветные металлы. 2012. № 3. С. 40–42.
7. Громов Б. В. Введение в химическую технологию урана. — М. : Атомиздат, 1978. — 336 с.
8. Глущенко Ю. Г., Козырев А. Б., Ларичкин Ф. Д. Выделение РЗЭ из фосфогипса: технолого-экономический аспект. URL: http://rusredmet.ru/d/378331/d/doklad-v-gornominstitute.pdf
9. Пат. 2571676 РФ. Способ переработки полиметаллических руд / Кольцов В. Ю., Юдина Т. Б., Калашников В. Ю., Кузнецов И. В. ; опубл. 20.12.2015, Бюл. № 35.

10. Методы исследований при подземном выщелачивании руд : учеб. пособие / сост. В. И. Белецкий, Л. Г. Давыдова, В. И. Кочетков, И. К. Луценко, В. Д. Носов, Р. П. Петров. — М. : МГРИ, 1981. — 109 с.
11. Петров Р. П., Долгих П. Ф., Шумилин И. П. Кучное выщелачивание при разработке урановых месторождений. — М. : Энергоатомиздат, 1988. — 151 с.
12. Кучное выщелачивание благородных металлов / под ред. М. И. Фазлуллина. — М. : Изд-во Академии горных наук, 2001. — 648 с.
13. Лебедев К. Б. Иониты в цветной металлургии. — М. : Металлургия, 1975. — 352 с.
14. Борбат В. Ф., Адеева Л. Н. и др. Исследование возможности получения редкоземельных элементов из золы уноса ТЭЦ // Тез. докл. Междунар. конф. «Редкоземельные металлы: переработка сырья, производство соединений и материалов на их основе». — Красноярск, 1995. С. 108–191.
15. Кожахметов С. К., Копбаева М. П., Панова Е. П., Шокобаев Н. М., Борисенко В. А., Токсанбаев Б. Ж. Выявление эффективных ионитов для извлечения РЗМ из технологических растворов ПСВ урана // Материалы международной конференции «Редкоземельные элементы: геология, химия, производство и применение». — М. : ВНИИХТ, 2013. С. 80–82.
16. Пат. 2458999 РФ. Способ переработки фосфогипса для производства концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ) и гипса / Локшин Э. П., Тареева О. А., Калинников В. Т. ; опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23.
17. Пат. 2665512 РФ. Способ переработки фосфогипса / Кольцов В. Ю., Новиков П. Ю., Власова Т. В. и др. ; опубл. 30.08.2018, Бюл. № 25.