Технології та інжиніринг

Дослідження процесу нітратнокислотної переробки фосфогіпсу з одержанням концентрату рідкісноземельних елементів

Мета. Дослідити процес вилучення рідкісноземельних елементів із фосфогіпсу шляхом взаємодії його із розчином нітратної кислоти, концентрацією 25, 30 і 35 % при співвідношенні «фосфогіпс:кислота» 1:2 та температурі 700 С з одержанням очищеного кальцій сульфату. Методика. Створено лабораторну установку нітратнокислотної переробки фосфогіпсу з одержанням концентрату рідкісноземельних елементів. Експериментальні дослідження проводили із застосуванням титриметричного методу із використанням трилону Б для визначення концентрації рідкісноземельних елементів в отриманих фільтратах. Результати. Зроблено огляд науково-технічної літератури у області перспективних способів переробки фосфогіпсу. Найбільш альтернативним методом переробки фосфогіпсу є отримання рідкісноземельних елементів шляхом кислотного вилуговування, що забезпечується використанням мінеральних кислот. На основі отриманих даних встановлено, що при підвищенні концентрації нітратної кислоти з 25 до 35%, вміст рідкісноземельних елементів (РЗЕ) у фільтратах зразків підвищується з 0,21 до 1,68 г/дм3 відповідно. З’ясовано, що ступінь вилучення концентрату РЗЕ із фосфогіпсу найвищий при концентрації кислоти 25% і становить 22,8%, а з підвищенням концентрації HNO3 він зменшується майже у 2,5 рази. Визначено оптимальну концентрацію розчину нітратної кислоти, яка становить 25% та взаємодіє з фосфогіпсом для подальшого вилучення осаду рідкісноземельних елементів. Виявлено оптимальну температуру нітратнокислотної переробки фосфогіпсу, що становить 70 0 С. Наукова новизна. Одержано закономірності процесу вилучення концентрату рідкісноземельних елементів із фосфогіпсу кислотним вилуговуванням. Науково обґрунтовано використання нітратної кислоти для одержання рідкісноземельних елементів із фосфогіпсу та отримання осаду очищеного фосфогіпсу від розчинних домішок. Практична значимість. Визначено вміст рідкісноземельних елементів у фільтраті при різній концентрації кислоти. Встановлено ефективність вилучення осаду рідкісноземельних елементів з фосфогіпсу шляхом взаємодії з розчином нітратної кислоти концентрацією 25, 30 та 35% відповідно. Очищений фосфогіпс надалі може бути використаний для отримання гіпсового в’яжучого в будівельній промисловості та у технології отримання добрив у сільському господарстві. Концентрат рідкісноземельних елементів може бути застосованим в медицині, металургії та в інших галузях як з виділенням окремих елементів так і в цілому

фосфогіпс, концентрат рідкісноземельних елементів, нітратнокислотна обробка, температура, фільтрат, концентрація