Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана

Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана

Физико-химические исследования карбонатной урановой руды и хвостов сорбции урана показали, что редкоземельные элементы присутствуют в виде минералов: фосфоритов, редкоземельного апатита и паризита. Исследование влияния температуры, концентрации кислоты, продолжительности процесса и соотношения Т : Ж...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Энерготехнологии и ресурсосбережение
Дата:2009
Автори: Найманбаев, М.А., Лохова, Н.Г., Балтабекова, Ж.А., Квятковская, М.Н.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут газу НАН України 2009
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61659
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана / М.А. Найманбаев, Н.Г. Лохова, Ж.А. Балтабекова, М.Н. Квятковская // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 53-58. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61659
record_format dspace
spelling Найманбаев, М.А.
Лохова, Н.Г.
Балтабекова, Ж.А.
Квятковская, М.Н.
2014-05-10T09:24:26Z
2014-05-10T09:24:26Z
2009
Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана / М.А. Найманбаев, Н.Г. Лохова, Ж.А. Балтабекова, М.Н. Квятковская // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 53-58. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
0235-3482
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61659
669.7/.8.053
Физико-химические исследования карбонатной урановой руды и хвостов сорбции урана показали, что редкоземельные элементы присутствуют в виде минералов: фосфоритов, редкоземельного апатита и паризита. Исследование влияния температуры, концентрации кислоты, продолжительности процесса и соотношения Т : Ж на сернокислотное выщелачивание редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана показало, что извлечение редкоземельных элементов в раствор не превышает 60 %.
Фізико-хімічні дослідження карбонатної уранової руди та хвостів сорбції урану показали, що рідкоземельні елементи знаходяться у вигляді мінералів: фосфоритів, рідкоземельного апатиту та паризиту. Дослідження впливу температури, концентрації кислоти, тривалості процесу та співвідношення Т : Ж на сірчанокислотне вилуговування рідкоземельних елементів з хвостів сорбції урану показало, что видобування рідкоземельних елементів у розчині не перевищують 60 %.
It is displayed by physical and chemical researches of carbonate uranium ore and tails of uranium sorption that rare-earth elements are presented as minerals: phosphorites, rare-earth apatite and parisite. The investigastion of temperature influence, acid concentration, process duration and S:L ratio on rare-earth elements from tails of uranium sorption sulfuric acid leaching display that rare-earth elements into solution extraction ratio does not exceed 60 %.
ru
Інститут газу НАН України
Энерготехнологии и ресурсосбережение
Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
The Investigation of Rare-Earth Elements Leaching Conditions from Uranium Sorption Tails
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
spellingShingle Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
Найманбаев, М.А.
Лохова, Н.Г.
Балтабекова, Ж.А.
Квятковская, М.Н.
title_short Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
title_full Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
title_fullStr Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
title_full_unstemmed Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
title_sort исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана
author Найманбаев, М.А.
Лохова, Н.Г.
Балтабекова, Ж.А.
Квятковская, М.Н.
author_facet Найманбаев, М.А.
Лохова, Н.Г.
Балтабекова, Ж.А.
Квятковская, М.Н.
publishDate 2009
language Russian
container_title Энерготехнологии и ресурсосбережение
publisher Інститут газу НАН України
format Article
title_alt The Investigation of Rare-Earth Elements Leaching Conditions from Uranium Sorption Tails
description Физико-химические исследования карбонатной урановой руды и хвостов сорбции урана показали, что редкоземельные элементы присутствуют в виде минералов: фосфоритов, редкоземельного апатита и паризита. Исследование влияния температуры, концентрации кислоты, продолжительности процесса и соотношения Т : Ж на сернокислотное выщелачивание редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана показало, что извлечение редкоземельных элементов в раствор не превышает 60 %. Фізико-хімічні дослідження карбонатної уранової руди та хвостів сорбції урану показали, що рідкоземельні елементи знаходяться у вигляді мінералів: фосфоритів, рідкоземельного апатиту та паризиту. Дослідження впливу температури, концентрації кислоти, тривалості процесу та співвідношення Т : Ж на сірчанокислотне вилуговування рідкоземельних елементів з хвостів сорбції урану показало, что видобування рідкоземельних елементів у розчині не перевищують 60 %. It is displayed by physical and chemical researches of carbonate uranium ore and tails of uranium sorption that rare-earth elements are presented as minerals: phosphorites, rare-earth apatite and parisite. The investigastion of temperature influence, acid concentration, process duration and S:L ratio on rare-earth elements from tails of uranium sorption sulfuric acid leaching display that rare-earth elements into solution extraction ratio does not exceed 60 %.
issn 0235-3482
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61659
citation_txt Исследование условий выщелачивания редкоземельных элементов из хвостов сорбции урана / М.А. Найманбаев, Н.Г. Лохова, Ж.А. Балтабекова, М.Н. Квятковская // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 53-58. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT naimanbaevma issledovanieusloviivyŝelačivaniâredkozemelʹnyhélementovizhvostovsorbciiurana
AT lohovang issledovanieusloviivyŝelačivaniâredkozemelʹnyhélementovizhvostovsorbciiurana
AT baltabekovaža issledovanieusloviivyŝelačivaniâredkozemelʹnyhélementovizhvostovsorbciiurana
AT kvâtkovskaâmn issledovanieusloviivyŝelačivaniâredkozemelʹnyhélementovizhvostovsorbciiurana
AT naimanbaevma theinvestigationofrareearthelementsleachingconditionsfromuraniumsorptiontails
AT lohovang theinvestigationofrareearthelementsleachingconditionsfromuraniumsorptiontails
AT baltabekovaža theinvestigationofrareearthelementsleachingconditionsfromuraniumsorptiontails
AT kvâtkovskaâmn theinvestigationofrareearthelementsleachingconditionsfromuraniumsorptiontails
first_indexed 2025-11-25T23:31:48Z
last_indexed 2025-11-25T23:31:48Z
_version_ 1850586408974024704
fulltext Èçâåñòíî [1, 2], ÷òî ðåäêîçåìåëüíûå ýëå- ìåíòû (ÐÇÝ) ïðèñóòñòâóþò â óðàíîâûõ ìåñòî- ðîæäåíèÿõ.  ñâÿçè ñ àêòóàëüíîñòüþ ðåøåíèÿ çàäà÷è ïî èçâëå÷åíèþ ÐÇÝ èç òåõíîãåííîãî ñû- ðüÿ ïðîáëåìîé ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå èõ ôîðì íàõîæäåíèÿ â êàðáîíàòíîé óðàíîâîé ðóäå, ïå- ðåðàáàòûâàåìîé íà îäíîì èç ïðåäïðèÿòèé ÍÀÊ «Êàçàòîìïðîì». Ïðèðîäíûå ñîåäèíåíèÿ ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòîâ îáëàäàþò â áîëüøèíñòâå ñâîåì âûñî- êîé õèìè÷åñêîé ïðî÷íîñòüþ, ÷òî çàòðóäíÿåò èõ ïåðåðàáîòêó, ïîýòîìó äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðî- ìûøëåííîé öåííîñòè ðóä è âîçìîæíîñòè èçâëå- ÷åíèÿ ÐÇÝ, êðîìå ñîäåðæàíèÿ ïîëåçíûõ êîìïî- íåíòîâ, íå ìåíüøåå çíà÷åíèå èìååò èçó÷åíèå ìèíåðàëüíûõ ôîðì èõ íàõîæäåíèÿ â ðóäå.  èññëåäîâàíèÿõ ïî îïðåäåëåíèþ ìèíå- ðàëüíûõ ôîðì ÐÇÝ â êàðáîíàòíîé óðàíîâîé ðóäå ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ìåòîäàìè èñïîëüçî- âàëè îáðàçåö ðóäû òåêóùåé ïåðåðàáîòêè ñëåäó- þùåãî ñîñòàâà, % (ìàñ.): SiO2 — 55,38; CO2 — 4,90; P2O5 — 0,26; FeO — 4,50; Fe2O3 — 2,14; CaO — 3,50; K2O — 3,00; MgO — 2,78; ZnO2 — 0,027; �ÐÇÝ — 0,003. Ðåíòãåíîôàçîâûé àíàëèç ïðîâîäèëè íà àï- ïàðàòå BRUKER D8 ADVANCE íà ìåäíîì èç- ëó÷åíèè ïðè óñêîðÿþùåì íàïðÿæåíèè 36 êÂ, òîêå 25 ìÀ. Àíàëèç ïîêàçàë, ÷òî îñíîâíîé ôà- çîé èññëåäóåìîãî îáðàçöà ÿâëÿåòñÿ êâàðö SiO2, â ìåíüøåì êîëè÷åñòâå îïðåäåëåíû ìóñêîâèò KAl2[OH]2(AlSi3O10), êàîëèíèò Al2Si2O5(OH)4, äîëîìèò CaMg(CO3)2 è íå áîëåå 10 % àíãèäðèòà CaSO4, ãëèíèñòîãî ìèíåðàëà CaO.Al2O3 .SiO2, ïàðàâîëëàñòîíèòà CaSiO3. Äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ó÷àñòêîâ êîíöåíòðèðîâà- íèÿ ÐÇÝ è îïðåäåëåíèÿ ýëåìåíòîâ, ê êîòîðûì îíè òÿãîòåþò, áûë èñïîëüçîâàí ìèêðîðåíòãåíîñ- ïåêòðàëüíûé àíàëèç. Àíàëèçû ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà ðóäû (ìèê- ðîâêëþ÷åíèé) è ôîòîñúåìêó â ðàçíûõ âèäàõ èçëó÷åíèé âûïîëíÿëè ñ èñïîëüçîâàíèåì ýíåð- ãî-äèñïåðñèîííîãî ñïåêòðîìåòðà INCA EN- ERGY ôèðìû OXFORD INSTRUMENTS (Àíã- ëèÿ), óñòàíîâëåííîãî íà ýëåêòðîííî-çîíäîâîì ìèêðîàíàëèçàòîðå Superprobe 733 ïðè óñêîðÿþ- Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 53 ÓÄÊ 669.7/.8.053 Èññëåäîâàíèå óñëîâèé âûùåëà÷èâàíèÿ ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòîâ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà Íàéìàíáàåâ Ì.À., Ëîõîâà Í.Ã., Áàëòàáåêîâà Æ.À., Êâÿòêîâñêàÿ Ì.Í. ÀÎ «Öåíòð íàóê î Çåìëå, ìåòàëëóðãèè è îáîãàùåíèÿ», Àëìàòû, Êàçàõñòàí Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ êàðáîíàòíîé óðàíîâîé ðóäû è õâîñòîâ ñîðáöèè óðà- íà ïîêàçàëè, ÷òî ðåäêîçåìåëüíûå ýëåìåíòû ïðèñóòñòâóþò â âèäå ìèíåðàëîâ: ôîñôîðè- òîâ, ðåäêîçåìåëüíîãî àïàòèòà è ïàðèçèòà. Èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ òåìïåðàòóðû, êîí- öåíòðàöèè êèñëîòû, ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïðîöåññà è ñîîòíîøåíèÿ Ò : Æ íà ñåðíîêèñ- ëîòíîå âûùåëà÷èâàíèå ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòîâ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà ïîêàçà- ëî, ÷òî èçâëå÷åíèå ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòîâ â ðàñòâîð íå ïðåâûøàåò 60 %. Êëþ÷åâûå ñëîâà: õâîñòû ñîðáöèè óðàíà, ðåäêîçåìåëüíûå ýëåìåíòû, ôîñôàòû ðåäêîçå- ìåëüíûõ ýëåìåíòîâ, ïàðèçèò, âûùåëà÷èâàíèå. Ô³çèêî-õ³ì³÷í³ äîñë³äæåííÿ êàðáîíàòíî¿ óðàíîâî¿ ðóäè òà õâîñò³â ñîðáö³¿ óðàíó ïîêà- çàëè, ùî ð³äêîçåìåëüí³ åëåìåíòè çíàõîäÿòüñÿ ó âèãëÿä³ ì³íåðàë³â: ôîñôîðèò³â, ð³äêî- çåìåëüíîãî àïàòèòó òà ïàðèçèòó. Äîñë³äæåííÿ âïëèâó òåìïåðàòóðè, êîíöåíòðàö³¿ êèñëîòè, òðèâàëîñò³ ïðîöåñó òà ñï³ââ³äíîøåííÿ Ò : Æ íà ñ³ð÷àíîêèñëîòíå âèëóãîâó- âàííÿ ð³äêîçåìåëüíèõ åëåìåíò³â ç õâîñò³â ñîðáö³¿ óðàíó ïîêàçàëî, ÷òî âèäîáóâàííÿ ð³äêîçåìåëüíèõ åëåìåíò³â ó ðîç÷èí³ íå ïåðåâèùóþòü 60 %. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: õâîñòè ñîðáö³¿ óðàíó, ð³äêîçåìåëüí³ åëåìåíòè, ôîñôàòè ð³äêîçåìåëü- íèõ åëåìåíò³â, ïàðèçèò, âèëóãîâóâàííÿ. � Íàéìàíáàåâ Ì.À., Ëîõîâà Í.Ã., Áàëòàáåêîâà Æ.À., Êâÿòîâñêàÿ Ì.Í., 2009 Ðèñ.1. Ìèêðîôîòîãðàôèè îáðàçöîâ 1 è 2. ùåì íàïðÿæåíèè 25 ê è òîêå çîíäà 25 íÀ. (Àíàëèç âûïîëíåí ãðóïïîé ìèêðî- è íàíîìèíå- ðàëîãèè ÒÎÎ «Èíñòèòóò ãåîëîãè÷åñêèõ íàóê» èì. Ê.È.Ñàòïàåâà). Íà ìèêðîôîòîãðàôèÿõ îáðàçöîâ êàðáîíàò- íîé óðàíîâîé ðóäû (ðèñ.1, îáðàçåö 1) âèäíî, ÷òî çåðíî, ñîäåðæàùåå ÐÇÝ (ó÷àñòîê à), íå ÿâ- ëÿåòñÿ âêðàïëåíèåì â îäèí èç ïðèñóòñòâóþùèõ ìèíåðàëîâ.  îáðàçöå ðóäû 1 ðåäêîçåìåëüíûå ýëåìåíòû ïðåäñòàâëåíû â îñíîâíîì â âèäå ôîñ- ôàòîâ (òàáë.1, 2). Íà ìèêðîôîòîãðàôèÿõ îáðàç- öà 2 (ðèñ.1) âèäíî, ÷òî â îêðóæåíèè ìèíåðàëîâ ÐÇÝ (à) è óðàíà (d) ïðåîáëàäàåò àïàòèò (b). Îòìå÷åííûé ôàêò ëîãè÷åñêè îïðàâäàí è îáó- ñëîâëåí íàëè÷èåì â êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêå ýòèõ ìèíåðàëîâ ãðóïïû — PO4 –.  ñâîþ î÷åðåäü ôîñôîðñîäåðæàùèå ìèíåðàëû îêðóæåíû îñíîâ- íûìè ôàçàìè ðóäû: ìóñêîâèòîì è äîëîìèòîì. Èçâåñòíî [2], ÷òî â ùåëî÷íûõ êîìïëåêñàõ ìèíåðàëîâ íàáëþäàåòñÿ íàêîïëåíèå ÐÇÝ ñ âû- ñîêîé îñíîâíîñòüþ (ëàíòàí, öåðèé, ïðàçåîäèì, íåîäèì), ÷òî ñîâïàäàåò ñ ðåçóëüòàòàìè èññëåäî- âàíèé. Äëÿ ÐÇÝ î÷åíü õàðàêòåðåí èçîìîðôèçì ñ êàëüöèåì [3]. Ïðè ýòîì êîìïåíñàöèÿ èçìåíå- íèé â àíèîííîé ÷àñòè ðåøåòêè ïðîèñõîäèò âñëåäñòâèå âêëþ÷åíèÿ â ðåøåòêó ìèíåðàëîâ èî- íîâ ôòîðà è ãèäðîêñèä-èîíîâ.  ðåäêîìåòàëüíûõ ìèíåðàëàõ ÐÇÝ ÷àùå âñå- ãî àññîöèèðóþòñÿ ñ êàëüöèåì, æåëåçîì, íèîáèåì, òàíòàëîì, òèòàíîì, ñòðîíöèåì, òîðèåì, óðàíîì, 54 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 Òàáëèöà 1. Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ îáðàçöà 1 êàðáîíàòíîé ðóäû, % (ìàñ.) Ôàçà O F Mg Al Si P K Ca Mn Fe La Ce Pr Nd Ôîñôîðèò (a) 27,75 – – – – 13,39 – 0,23 – – 17,52 30,18 2,62 8,30 Àïàòèò (b) 36,24 10,39 0,18 0,66 2,40 16,74 0,32 32,65 – 0,42 – – – – Äîëîìèò (c) 53,32 – 8,71 0,41 1,17 – 0,06 25,51 0,48 10,34 – – – – Òàáëèöà 2. Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ îáðàçöà 2 êàðáîíàòíîé ðóäû, % (ìàñ.) Ôàçà O Mg Al Si P K Ca Ti Fe La Ce Pr Nd O Ôîñôîðèò ðóòèë (a) 32,80 – – – 12,27 0,77 0,14 3,81 – 15,19 26,17 2,26 6,59 32,80 Êàîëèíèò (b) 48,93 0,83 16,54 22,57 – 9,19 – 0,31 1,63 – – – – 48,93 Àïàòèò (c) 37,99 4,19 0,16 1,32 1,01 17,89 1,04 35,01 – 0,40 – – – – Ðèñ.2. Ðàñïðåäåëåíèå àòîìîâ: 1 — ëàíòàíà; 2 — öåðèÿ; 3 — íåîäèìà; 4 — ôîñôîðà; 5 — êàëüöèÿ; 6 — êèñëîðîäà. ôòîðîì, óãëåðîäîì è ôîñôîðîì, à â ùåëî÷íûõ ìàññèâàõ, êðîìå òîãî, ñ íàòðèåì è êðåìíèåì. Èçó÷åíèå ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåìåíòîâ âáëèçè çåðíà, ñîäåðæàùåãî ÐÇÝ èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ êàðáîíàòíîé óðàíîâîé ðóäû, ïîêàçàí íà ðèñ.2 (íåãàòèâ). Õàðàêòåð ðàñïîëîæåíèÿ àòîìîâ íå- îäèìà è ôîñôîðà (¹¹ 3, 4) ñâèäåòåëüñòâóåò î íàõîæäåíèè íåîäèìà â ðóäå â âèäå ôîñôàòà Na3Nd(PO4)3. Ñðàâíåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ àòîìîâ ëàíòàíà è öåðèÿ ñ àòîìàìè ôîñôîðà (¹¹ 1, 2, 4) ïîêàçàëî, ÷òî ëàíòàí è öåðèé ñâÿçàíû íå òîëüêî ñ ôîñôîðîì, à èç ðàñïðåäåëåíèÿ àòîìîâ êèñëîðîäà (¹ 6) âèäíî, ÷òî ýòî íå îêñèäû, à, âåðîÿòíåå âñåãî, êàðáîíàòû ÐÇÝ. Íàëîæåíèå êàðòèíû ðàñïðåäåëåíèÿ àòîìîâ êàëüöèÿ (¹ 5) íà çåðíî, ñîäåðæàùåå ÐÇÝ, ïîçâîëÿåò ïðåäïî- ëîæèòü ñóùåñòâîâàíèå ñîåäèíåíèÿ, â ñîñòàâå êîòîðîãî ïðèñóòñòâóþò êàëüöèé è ÐÇÝ. Òàêèì îáðàçîì, â ñîñòàâå êàðáîíàòíîé óðà- íîâîé ðóäû ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ìåòîäàìè àíà- ëèçà óñòàíîâëåíû ìèíåðàëû, ñîäåðæàùèå ÐÇÝ: ôîñôàòû è êàðáîíàòû ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåí- òîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî ñîåäèíåíèÿ ÐÇÝ òÿãîòåþò ê àïàòèòó, ìóñêîâèòó è äîëîìèòó, êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, èìåþò ñðîäñòâî ê êàðáîíàòíûì óðàíîâûì ìèíåðàëàì. Ñîãëàñíî òåõíîëîãè÷åñêîé ñõåìå ïåðåðàáîò- êè óðàíîâîé ðóäû, ñîäîâàÿ ïóëüïà ïîñëå àâòî- êëàâíîãî âûùåëà÷èâàíèÿ íàïðàâëÿåòñÿ íà ñîðá- öèþ óðàíà. Õâîñòû ñîðáöèè óðàíà ñîäåðæàò òà- êèå öåííûå êîìïîíåíòû, êàê ÐÇÝ, è ìîãóò ñëó- æèòü èñòî÷íèêîì äëÿ èõ ïîëó÷åíèÿ.  èññëåäîâàíèÿõ èñïîëüçîâàëè õâîñòû ñîðá- öèè óðàíà ñëåäóþùåãî ñîñòàâà, % (ìàñ.): �ÐÇÝ — 0,0064; Si — 23,3; Fe — 4,54. Ñîäåðæàíèå íàèáîëåå ïðåäñòàâèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ, % (ìàñ.): Y — 0,0023; La — 0,0028; Sm — 0,0006; Dy — 0,0004; Eu — 0,0002; Gd — 0,0001. Âîçìîæíîñòè òåðìè÷åñêîãî àíàëèçà ïîçâî- ëÿþò îïðåäåëèòü ôàçîâûé ñîñòàâ ìèêðîïðèìå- ñåé, òàê êàê íàëè÷èå òåðìîèíåðòíûõ ôàç â èí- òåðâàëå òåìïåðàòóð 20–1000 �Ñ óâåëè÷èâàåò ÷óâñòâèòåëüíîñòü ìåòîäà äî ñîòûõ è äàæå òû- ñÿ÷íûõ äîëåé ïðîöåíòà.  ñâÿçè ñ ýòèì áûë ïðîâåäåí òåðìè÷åñêèé àíàëèç ïðîáû õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðèáîðà DERIVATOGRAPH Q-1000 (ðèñ.3). Èíòåíñèâíûé ýêçîòåðìè÷åñêèé ýôôåêò íà êðèâîé ÄÒÀ ïðè 470 �Ñ õàðàêòåðèçóåò îêèñëåíèå ïèðèòà. Ìèíèìóì íà êðèâîé ÄÒà ïðè 560 �Ñ, ñî- Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 55 Òàáëèöà 3. Âëèÿíèå òåìïåðàòóðû íà âûùåëà÷èâàíèå ÐÇÝ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà Íîìåð îïûòà Òåìïåðà- òóðà, �Ñ Ñîäåðæàíèå â êåêå, % Âûõîä êåêà, % Êèñëîòîåìêîñòü, 1 ã H2SO4 íà 100 ã õâîñòîâ Ñîäåðæàíèå â ðàñòâîðå, ã/äì3 �ÐÇÝ Si Fe �ÐÇÝ Si Fe 1 30 0,0036 30,6 2,30 91,1 29,32 0,0014 20,8 11,1 2 40 0,0028 30,1 1,57 62,1 30,75 0,0149 19,7 14,8 3 65 0,0030 30,1 1,22 63,8 37,76 0,0152 16,9 15,9 4 80 0,0026 30,8 0,87 62,4 38,51 0,0181 14,6 17,7 5 95 0,0031 31,5 0,94 66,1 39,69 0,0149 9,0 16,9 Ïðèìå÷àíèå. Âðåìÿ — 3 ÷, êîíöåíòðàöèÿ H2SO4 — 200 ã/äì3, Ò : Æ = 1 : 4. Òàáëèöà 4. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êèñëîòû íà âûùåëà÷èâàíèå ÐÇÝ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà Íîìåð îïûòà Êîöåíòðàöèÿ H2SO4, ã/äì3 Ñîäåðæàíèå â êåêå, % Âûõîä êåêà, % Êèñëîòîåìêîñòü, 1 ã H2SO4 íà 100 ã õâîñòîâ Ñîäåðæàíèå â ðàñòâîðå, ã/äì3 �ÐÇÝ Si Fe �ÐÇÝ Si Fe 6 40 0,0028 24,2 4,66 94,4 – 0,0093 2,1 0,8 7 90 0,0029 25,0 2,36 79,6 19,77 0,0162 15,5 12,1 8 200 0,0058 23,1 1,57 62,1 30,75 0,0149 19,7 14,7 9 315 0,0030 26,1 1,30 60,4 47,37 0,0136 10,6 15,6 10 400 0,0032 26,1 1,17 67,8 55,57 0,0071 1,7 15,6 Ïðèìå÷àíèå. Âðåìÿ — 3 ÷, òåìïåðàòóðà — 40 �Ñ, Ò : Æ = 1 : 4. Ðèñ.3. Òåðìîãðàììà îáðàçöà õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà. ïðîâîæäàþùèéñÿ íàèáîëüøåé ïîòåðåé ìàññû îá- ðàçöà, îòðàæàåò ðàçëîæåíèå êàðáîíàòîâ — ñèäå- ðèòà FeCO3 è ïàðèçèòà Ca(Ce,La)2(CO3)3F2, êðîìå òîãî, â íàëîæåíèè ñî÷åòàíèå ýòîãî ìèíè- ìóìà ñ ýêçîòåðìèêîé íà êðèâîé ÄÒÀ, èìåþùåé âåðøèíó ïðè 1020 �Ñ, ÿâëÿåòñÿ ïðîÿâëåíèåì êàêîãî-ëèáî ãëèíèñòîãî ìèíåðàëà, âîçìîæíî, êàîëèíèòà. Ñëàáûé ýêçîòåðìè÷åñêèé ýôôåêò íà êðèâîé ÄÒÀ ñ ýêñòðåìóìîì ïðè 540 �Ñ îòðàæà- åò èçìåíåíèå ñòðóêòóðû ôîñôàòà ÐÇÝ, ñêîðåå âñåãî Na3Nd2(PO4)3. Ìèíèìóì íà êðèâîé ÄÒà ïðè 775 �Ñ õàðàêòåðèçóåò ïðîÿâëåíèå ðåäêîçå- ìåëüíîãî àïàòèòà. Ýíäîòåðìèêà ñ ýêñòðåìóìîì ïðè 840 �Ñ îòðàæàåò äåãèäðàòàöèþ ìóñêîâèòà KAl3(Si3Al)10(OH1F)2. Íàèáîëåå èíòåíñèâíûå ýíäîòåðìèêè íà êðèâîé ÄÒÀ ñ ýêñòðåìóìàìè ïðè 840 è 910 �Ñ îòðàæàþò ðàçëîæåíèå äîëîìèòà CaMg(CO3)2. Ïðîâåäåííûé òåðìè÷åñêèé àíàëèç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà ïîêàçàë, ÷òî ÐÇÝ ïðèñóòñòâóþò â âèäå íåñêîëüêèõ ìèíåðàëüíûõ ôîðì: ôîñôîðèòîâ, ðåäêîçåìåëüíîãî àïàòèòà è êàðáîíàòà — ïàðèçèòà. Èññëåäîâàíèÿ íåêîòîðûõ óñëîâèé êèñëîòíîãî âñêðûòèÿ ìèíåðàëîâ, ñîäåðæàùèõ ÐÇÝ, ïðîâîäè- ëè ñ èñïîëüçîâàíèåì ñåðíîé êèñëîòû — ðåàãåíòà, ïðèìåíÿåìîãî â îñíîâíîì ïðîèçâîäñòâå. Íà êè- ñëîòíóþ îáðàáîòêó áðàëè îò 60 äî 135 ã âûñó- øåííûõ ïðè 105 �Ñ õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà. Ïðè èññëåäîâàíèè óñëîâèé âûùåëà÷èâàíèÿ ÐÇÝ ïðîâîäèëè êîíòðîëü çà ïîâåäåíèåì ñîåäè- íåíèé êðåìíèÿ è æåëåçà — íàèáîëåå âðåäíûõ 56 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 Òàáëèöà 5. Âëèÿíèå ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïðîöåññà íà âûùåëà÷èâàíèå ÐÇÝ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà Íîìåð îïûòà Ïðîäîëæè- òåëüíîñòü îïûòà, ÷ Ñîäåðæàíèå ÐÇÝ â êåêå, % Âûõîä êåêà, % Êèñëîòîåìêîñòü, 1 ã H2SO4 íà 100 ã õâî- ñòîâ Ñîäåðæàíèå â ðàñòâîðå, ã/äì3 �ÐÇÝ Si Fe �ÐÇÝ Si Fe 11 0,5 0,0049 30,8 1,05 85,6 21,87 0,00122 17,8 18,3 12 1,0 0,0047 30,6 1,06 64,0 34,69 0,0136 17,9 18,5 13 2,0 0,0040 30,1 0,87 62,5 35,43 0,0158 18,9 18,5 14 3,0 0,0035 31,6 0,87 63,2 37,76 0,0187 19,5 18,4 15 4,0 0,0036 31,6 0,87 63,3 40,20 0,0160 17,8 18,2 16 6,0 0,0036 31,2 0,85 63,3 42,82 0,0152 12,8 18,0 Ïðèìå÷àíèå. Âðåìÿ — 3 ÷, òåìïåðàòóðà — 80 �Ñ, Ò : Æ = 1 : 4. Òàáëèöà 6. Âëèÿíèå ñîîòíîøåíèÿ Ò : Æ íà âûùåëà÷èâàíèå ÐÇÝ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà Íîìåð îïûòà Ò : Æ Ñîäåðæàíèå ÐÇÝ â êåêå, % Âûõîä êåêà, % Êèñëîòîåìêîñòü, 1 ã H2SO4 íà 100 ã õâîñòîâ Ñîäåðæàíèå â ðàñòâîðå, ã/äì3 �ÐÇÝ Si Fe �ÐÇÝ Si Fe 17 1 : 3 0,0028 23,1 1,57 72,1 30,75 0,0149 19,7 14,8 18 1 : 4 0,0023 26,3 1,28 64,2 23,25 0,0186 29,1 16,9 19 1 : 5 0,0024 26,6 1,33 64,3 18,14 0,0177 28,1 16,7 20 1 : 6 0,0034 27,0 1,30 63,6 19,03 0,0167 27,7 16,9 Ïðèìå÷àíèå. Êîíöåíòðàöèÿ H2SO4 — 200 ã/äì3. Ðèñ.4. Çàâèñèìîñòü ñòåïåíè âûùåëà÷èâàíèÿ êîìïîíåíòîâ (Z) îò òåìïåðàòóðû (Ò : Æ = 1 : 4, ÑH2SO4 — 200 ã/äì3): 1 — Fe; 2 — ÐÇÝ; 3 — Si. Ðèñ.5. Çàâèñèìîñòü Z îò CH2SO4 (40 �Ñ, 3 ÷, Ò : Æ = 1 : 4): 1 — Fe; 2 — ÐÇÝ; 3 — Si. ïðèìåñåé, âëèÿþùèõ íà ïðîöåññû ñîðáöèè è ýêñòðàêöèè ÐÇÝ. Èçó÷åíèå çàâèñèìîñòè ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ ÐÇÝ, êðåìíèÿ è æåëåçà â ðàñòâîð îò òåìïåðàòó- ðû ïîêàçàëî, ÷òî ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû êèñëî- òîåìêîñòü ïðîöåññà âîçðàñòàåò (òàáë.3), òàê êàê â ðåàêöèþ ñ ñåðíîé êèñëîòîé âñòóïàåò áîëüøîå êîëè÷åñòâî êîìïîíåíòîâ õâîñòîâ ñîðáöèè óðà- íà.  èíòåðâàëå 30–80 �Ñ ðàñòåò ñòåïåíü ïåðå- õîäà â ðàñòâîð ÐÇÝ è æåëåçà, íà ýòîì ôîíå èç- âëå÷åíèå ñîåäèíåíèé êðåìíèÿ ìîíîòîííî óáû- âàåò (ðèñ.4). Èçâåñòíî, ÷òî ïðè âçàèìîäåéñòâèè êðåì- íèéñîäåðæàùèõ è ãëèíèñòûõ ìèíåðàëîâ ñ êè- ñëîòàìè îáðàçóåòñÿ êðåìíèåâàÿ êèñëîòà, êîòî- ðàÿ ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû ïîëèìåðèçóåò- ñÿ, à ïðè íàãðåâàíèè ðàñòâîðà ñâûøå 80 �Ñ êîà- ãóëèðóåò è âûäåëÿåòñÿ â îñàäîê. Ñíèæåíèå ñòå- ïåíè èçâëå÷åíèÿ ÐÇÝ è æåëåçà è, êàê ñëåäñò- âèå, ñîäåðæàíèÿ èõ â ðàñòâîðå ïðè ïðîâåäåíèè âûùåëà÷èâàíèÿ ïðè 95 �Ñ (òàáë.3, îïûò 5) ñâÿ- çàíî ñ èõ ñîðáöèåé íà ðàçâèòîé ïîâåðõíîñòè îñàäêà êðåìíèåâîé êèñëîòû. Àíàëèç ñîäåðæàíèÿ ïðèìåñíûõ êîìïîíåí- òîâ â ðàñòâîðàõ ïîñëå âûùåëà÷èâàíèÿ õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà ïîêàçàë, ÷òî îòäåëåíèå êðåìíèÿ ìîæíî ïðîâîäèòü ïðè òåìïåðàòóðå ïðîöåññà ñâûøå 90 �Ñ, ïðè ýòîì ñîäåðæàíèå ÐÇÝ â ðàñ- òâîðå îñòàåòñÿ äîñòàòî÷íî âûñîêèì. Ñòåïåíü âûùåëà÷èâàíèÿ ÐÇÝ ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò êîíöåíòðàöèè êèñëîòû. Èç ïîëó÷åí- íûõ ðåçóëüòàòîâ âèäíî (òàáë.4, ðèñ.5), ÷òî íàè- ëó÷øåå ñîîòíîøåíèå ìàññ ÐÇÝ è ïðèìåñåé â ðàñòâîðå äîñòèãàåòñÿ ïðè êîíöåíòðàöèè êèñëîòû 90–110 ã/äì3 (ñîîòíîøåíèå ìàññ TR2O3, êðåì- íèÿ è æåëåçà â õâîñòàõ ñîðáöèè ~ 1 : 3600 : 710, â ðàñòâîðå 1 : 950 : 710). Ïðîäîëæèòåëüíîñòü âûùåëà÷èâàíèÿ â òå÷å- íèå 30–60 ìèí äîñòàòî÷íà äëÿ äîñòèæåíèÿ ðàâ- íîâåñíûõ çíà÷åíèé ïî æåëåçó è êðåìíèþ (òàáë.5, ðèñ.6). Ðîñò ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ ÐÇÝ â ðàñòâîð ñ óâåëè÷åíèåì ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïðî- öåññà ñâèäåòåëüñòâóåò î çàòðóäíåíèÿõ ïðè âçàè- ìîäåéñòâèè ôîñôàòîâ ÐÇÝ ñ ñåðíîé êèñëîòîé, è äëÿ íàèáîëåå ïîëíîãî èçâëå÷åíèÿ ÐÇÝ òðåáóåòñÿ óâåëè÷åíèå âðåìåíè âûùåëà÷èâàíèÿ äî 180 ìèí. Äàëüíåéøèé ðîñò ïðîäîëæèòåëüíîñòè êèñëîòíî- ãî âûùåëà÷èâàíèÿ õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà ïðè- âîäèò ê îñàæäåíèþ êðåìíèåâîé êèñëîòû è àä- ñîðáöèè ñóëüôàòîâ ÐÇÝ íà ïîâåðõíîñòè àìîðô- íîãî îñàäêà. Äëÿ ðàöèîíàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ñåðíîé êèñëîòû öåëåñîîáðàçíî ïîääåðæèâàòü íàèìåíü- øåå ñîîòíîøåíèå æèäêîé è òâåðäîé ôàç â ïðîöåññå âûùåëà÷èâàíèÿ. Ïðåäâàðèòåëüíûå îïûòû ïîêàçàëè, ÷òî ýôôåêòèâíîå ïåðåìåøè- âàíèå ïóëüïû ëîïàñòíîé ìåøàëêîé âîçìîæíî ïðè Ò : Æ = 1 : 2,5. Îäíàêî, â âÿçêîé è ïëîòíîé ïóëüïå çàìåäëÿþòñÿ äèôôóçèîííûå ïðîöåññû, ÷òî íåãàòèâíî îòðàæàåòñÿ íà ïîêàçàòåëÿõ âûùåëà÷èâàíèÿ ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòîâ èç õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà (òàáë.6, ðèñ.7). Òàêèì îáðàçîì, èññëåäîâàíèÿ ñåðíîêèñ- ëîòíîãî âûùåëà÷èâàíèÿ õâîñòîâ ñîðáöèè óðàíà ïîêàçàëî, ÷òî èçâëå÷åíèå ðåäêîçåìåëüíûõ ýëå- ìåíòîâ â ðàñòâîð íå ïðåâûøàåò 60 %. Ïîëó÷åí- íûå ðàñòâîðû ïîñëå î÷èñòêè îò æåëåçà ïðè- ãîäíû äëÿ ïðîâåäåíèÿ ñîðáöèè ÐÇÝ. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû 1. Íàéìàíáàåâ Ì.À. Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå òåõíîëîãèè ïðîèçâîäñòâà ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåí- òîâ // Ãîðí. æóðí. Êàçàõñòàíà. — 2009. — ¹ 2. — Ñ. 24–25. 2. Ìèõàéëè÷åíêî À.È., Ìèõëèí Å.Á., Ïàòðèêååâ Þ.Á. Ðåäêîçåìåëüíûå ìåòàëëû. — Ì. : Ìåòàë- ëóðãèÿ, 1987. — 232 ñ. 3. Ñåðåáðåííèêîâ Â.Â. Õèìèÿ ðåäêîçåìåëüíûõ ýëå- ìåíòîâ. — Òîìñê : Òîì. ãîñ. óí-ò, 1959. — Ò. 1. — 521 ñ; 1961. — Ò. 2. — 802 ñ. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 28.09.09 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 57 Ðèñ.6. Çàâèñèìîñòü Z îò ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïðîöåññà (40 �Ñ, 3 ÷, Ò : Æ = 1 : 4): 1 — Fe; 2 — ÐÇÝ; 3 — Si. Ðèñ.7. Çàâèñèìîñòü Z îò ñîîòíîøåíèÿ Ò : Æ (40 �Ñ, 3 ÷): 1 — Fe; 2 — ÐÇÝ; 3 — Si. Âàæíåéøåé çàäà÷åé ìåòàëëóðãèè ÿâëÿåòñÿ óìåíüøåíèå âðåäíîãî âîçäåéñòâèÿ îòõîäîâ ìåòàë- ëóðãè÷åñêîãî ïðîèçâîäñòâà íà îêðóæàþùóþ ñðåäó. Ñ ýòîé öåëüþ íåîáõîäèìî ðàçðàáàòûâàòü è âíåäðÿòü â ïðîèçâîäñòâî òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû, îáåñïå÷è- âàþùèå óìåíüøåíèå îòõîäîâ è èõ óòèëèçàöèþ. Ôåððîñïëàâíîå ïðîèçâîäñòâî — êðóïíûé èñòî÷íèê îòõîäîâ: îòâàëüíûõ øëàêîâ è ïûëåãà- çîâûõ âûäåëåíèé. Òàê, ïðè ïðîèçâîäñòâå ìàð- ãàíöåâûõ ñïëàâîâ êðàòíîñòü øëàêà êîëåáëåòñÿ îò 0,8 äî 2,0–2,5.  îòâàëüíûõ øëàêàõ ñîäåð- æèòñÿ 10–20 % ìàðãàíöà. 58 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 The Investigation of Rare-Earth Elements Leaching Conditions from Uranium Sorption Tails Najmanbaev M. A, Lokhova N.G., Baltabekova Z.A., Kvjatkovskaya M. Í. JSC «Center of Earth Sciences, Metallurgy and Benefication» , Almaty, Kazakhstan It is displayed by physical and chemical researches of carbonate uranium ore and tails of uranium sorption that rare-earth elements are presented as minerals: phosphorites, rare-earth apatite and parisite. The investigastion of temperature influence, acid concen- tration, process duration and S:L ratio on rare-earth elements from tails of uranium sorp- tion sulfuric acid leaching display that rare-earth elements into solution extraction ratio does not exceed 60 %. Key words: uranium sorption tails, rare-earth elements, rare-earth elements phosphates, parisite, leaching. Received 28 September, 2009 ÓÄÊ 669.168 Ñïîñîáû ïåðåðàáîòêè îòõîäîâ ôåððîñïëàâíîãî ïðîèçâîäñòâà Íîõðèíà Î.È., Ðîæèõèíà È.Ä. ÃÎÓ ÂÏÎ «Ñèáèðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé èíäóñòðèàëüíûé óíèâåðñèòåò», Íîâîêóçíåöê, Ðîññèÿ Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èçó÷åíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïåðåðàáîòêè îòõîäîâ ïðîèçâîäñòâà ìàðãàíöåâûõ ñïëàâîâ ñ öåëüþ èçâëå÷åíèÿ èç íèõ öåííîãî êîìïîíåíòà — ìàðãàíöà. Èñïîëüçîâàíèå àâòîêëàâíîé îáðàáîòêè ðàñòâîðîì õëîðèäà êàëüöèÿ ñ äîáàâ- êàìè õëîðèäà æåëåçà ïîçâîëÿåò èçâëåêàòü 72–86 % ìàðãàíöà èç îòâàëüíûõ øëàêîâ è øëàìîâ ãàçîî÷èñòêè. Ïðè ýòîì ïîëó÷àåòñÿ âûñîêîêà÷åñòâåííûé ìàðãàíöåâûé êîíöåí- òðàò ñ ñîäåðæàíèåì ìàðãàíöà 58–62 %, à «õâîñòû» ÿâëÿþòñÿ ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñò- âà ñòðîèòåëüíûõ ìàòåðèàëîâ. Êëþ÷åâûå ñëîâà: îòõîäû, øëàìû, øëàêè, êàëüöèéõëîðèäíûé ñïîñîá, ìàðãàíöåâûé êîíöåíòðàò. Íàâåäåíî ðåçóëüòàòè âèâ÷åííÿ òåõíîëîã³÷íèõ ïàðàìåòð³â ïåðåðîáêè â³äõîä³â âèðîá- íèöòâà ñïëàâ³â ìàðãàíöþ ç ìåòîþ âèäîáóâàííÿ ç íèõ ö³ííîãî êîìïîíåíòó — ìàðãàíöþ. Âèêîðèñòàííÿ àâòîêëàâíî¿ îáðîáêè ðîç÷èíîì õëîðèäó êàëüö³þ ç äîì³øêàìè õëîðèäó çàë³çà äຠçìîãó âèäîáóâàòè 72–86 % ìàðãàíöþ ç â³äâàëüíèõ øëàê³â òà øëàì³â ãàçî- î÷èùóâàííÿ. Ïðè öüîìó îäåðæóþòü âèñîêîÿê³ñíèé ìàðãàíöåâèé êîíöåíòðàò ³ç âì³ñòîì ìàðãàíöþ 58–62 %, à «õâîñòè» âèêîðèñòîâóþòüñÿ ÿê ñèðîâèíà äëÿ âèðîáíèöòâà áóä³- âåëüíèõ ìàòåðèàë³â. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: â³äõîäè, øëàìè, øëàêè, êàëüö³éõëîðèäíûé ñïîñ³á, ìàðãàíöåâèé êîíöåíòðàò. � Íîõðèíà Î.È., Ðîæèõèíà È.Ä., 2009

Схожі ресурси