ВЫДЕЛЕНИЕ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СОРБЕНТОВ ПРОЦЕССА СОРБЦИОННОЙ КОНВЕРСИИ ЭВДИАЛИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА
Authors: Э.П. ЛОКШИН , О.А. ТАРЕЕВА , С.В. ДРОГОБУЖСКАЯ , М.Л. БЕЛИКОВ 
Published: November 2024

С целью развития технологии переработки эвдиалитового концентрата, основанной на применении метода сорбционной конверсии, исследованы закономерности извлечения металлов из насыщавшихся в процессе сульфокатионитов, а также регенерация сульфокатионита и используемых для десорбции растворов для повторного применения. Приведены составы насыщенных сорбентов, в которых содержатся щелочные (натрий, калий), щелочноземельные и редкоземельные металлы, титан, цирконий (гафний), ниобий (тантал), алюминий, железо, марганец, природные радионуклиды. Исследована десорбция различными растворами. Установлено, что наиболее трудно десорбируется ниобий (тантал). Рекомендовано проводить двухстадийную десорбцию при температуре 20 °С: сначала десорбцию раствором 5 М NaCl, при которой достигается перевод в раствор большинства содержащихся в сорбенте металлов, а затем десорбцию циркония и ниобия раствором 1 М Н2С2О4. Рассмотрены вопросы дальнейшей переработки полученных десорбатов. В соответствии с проведенными ранее исследованиями из десорбатов на основе раствора 5 М NaCl дробной нейтрализацией сначала до рН 4 осаждается и отделяется примесный кек, содержащий торий, железо, алюминий, титан, затем до рН 7.5 - концентрат редкоземельных элементов и, наконец, при рН ≥ 10 - щелочноземельные металлы и марганец. Из десорбатов на основе раствора 1 М Н2С2О4 нейтрализацией NaOH до рН 10 осаждается цирконий (гафний)-ниобиевый концентрат, из которого раствором Na2CO3 выщелачивается цирконий (гафний). Отмечено, что после десорбции раствором 1 М Н2С2О4 получается сорбент в Н+-форме, что позволяет его использовать повторно для разложения эвдиалитового концентрата методом сорбционной конверсии. Показано, что раствор 1 М Н2С2О4 может быть регенерирован методом электродиализа из раствора Na2С2О4, полученного при осаждении коллективного цирконий (гафний)-ниобиевого концентрата.

In order to develop the technology of eudialyte concentrate processing based on the use of sorption conversion, the patterns of metal extraction from sulphocationites saturated in the process and the regeneration of sulphocationite and solutions used for desorption for reuse are investigated. The compositions of saturated sorbents containing alkaline metals (sodium, potassium), alkaline earth and rare earth metals, titanium, zirconium (hafnium), niobium (tantalum), aluminium, iron, manganese, natural radionuclides are presented. Desorption with various solutions is investigated. It is found that niobium (tantalum) is most difficult to desorb. It is recommended to carry out two-stage desorption at a temperature of 20 oC: at first, desorption with a 5 M NaCl solution, in which the majority of metals contained in the sorbent are converted into solution, and then desorption of zirconium and niobium with a 1 M Н2С2О4 solution. The issues of further processing of the obtained desorbates are considered. In accordance with previous studies, the impurity cake containing thorium, iron, aluminium, titanium is precipitated and separated from desorbates based on a 5 M NaCl solution through fractional neutralization, initially to pH 4, then the concentrate of rare earth elements is separated by neutralization to pH 7.5, and, finally, at pH ≥ 10, alkaline earth metals and manganese. Zirconium (hafnium) - niobium concentrate is precipitated from desorbates based on 1 M Н2С2О4 solution through neutralization with NaOH to pH 10, and then zirconium (hafnium) is leached from it using Na2CO3 solution. It is stressed that the sorbent in the H+-form is formed after desorption with a 1 M Н2С2О4 solution, which allows using it repeatedly to decompose eudialyte concentrate by sorption conversion. It is shown that the 1 M Н2С2О4 solution can be regenerated by electrodialysis from the Na2С2О4 solution obtained by precipitation of the collective zirconium (hafnium) - niobium concentrate.