Применение универсального ультразвукового реактора для переработки концентратов руд редкоземельных металлов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В последние годы в тяжелой промышленности стремительно возрос интерес к редкоземельным металлам (РЗМ). Одновременно поставлены новые задачи по полноте извлечения и качеству (чистоте) самих РЗМ. Обеспечение новых требований к качеству РЗМ может быть достигнуто двумя современными методами переработки руды. Первый способ - традиционное выщелачивание, но с применением современных ультразвуковых реакторов проходного типа отечественного производства. Второй способ - выщелачивание с применением дорогих импортных импрегнированных сорбентов, требующих специальной утилизации после проведения процесса осаждения нужной фракции материала. Недостатком ультразвуковых аппаратов для обработки РЗМ руд является то, что назначенные параметры рабочей камеры (длина и диаметр) рассчитываются для конкретного вида обрабатываемой руды, поэтому действующие в металлургической промышленности ультразвуковые реакторы нельзя применять для обработки всех видов руд РЗМ. Целью работы является изучение эффективности переработки концентратов руд, содержащих редкоземельные элементы, методом выщелачивания с применением универсального ультразвукового реактора, пригодного для переработки различных концентратов, содержащих редкоземельные элементы. В работе щелочная обработка руды осуществляется в ультразвуковом реакторе специальной конструкции, допускающей регулирование размеров рабочего пространства реактора. Это позволяет осуществлять настройку реактора на высокоэффективную обработку руды при различной исходной концентрации ценных компонентов. Как показали результаты проведенных экспериментов, извлечение РЗМ и других ценных компонентов руды в ультразвуковом реакторе такой конструкции составляет не менее 98,3 %.

Об авторах

Марианна Юрьевна Малькова

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: marianna300@yandex.ru

Профессор департамента строительства, Инженерная академия, д.т.н., профессор

Российская Федерация, 117198, Москва, Миклухо-Маклая, 6

Александр Никитич Задиранов

Российский университет дружбы народов

Email: marianna300@yandex.ru

Профессор департамента строительства, Инженерная академия, д.т.н., профессор

Российская Федерация, 117198, Москва, Миклухо-Маклая, 6

Список литературы

  1. Kablov EN, Volkova EF, Filonova EV. Vliyanie RZE na fazovyj sostav i svojstva novogo zharoprochnogo magnievogo splava sistemy Mg - Zn - Zr - RZE [Effect of REE on the phase composition and properties of new refractory magnesium alloy of the Mg - Zn - Zr - REE system]. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov [Metal Science and Heat Treatment]. 2017;7(745): 19-26. (In Russ.)
  2. Kablov DE, Sidorov VV, Min PG, Puchkov YuA. Vliyanie poverhnostno-aktivnyh primesej i dobavki lantana na strukturu i svojstva monokristallicheskogo zharoprochnogo nikelevogo splava ZHS36 [The influence of surface-active impurities and the addition of lanthanum on the structure and properties of a single-crystal high-temperature nickel alloy ZhS36]. Trudy VIAM [Proceedings of VIAM]. 2017;4(52): 2. doi: 10.18577/2307-6046-2017-0-4-2-2 (In Russ.)
  3. Tarasov VP, Kutepov AV, Khokhlova OV, Ryabova AV. Vliyanie oksidov Pr i Tb na magnitnye parametry magnitotverdyh materialov na osnove splava Pr - Ft - B [Effect of oxides Pr and Tb on the magnetic parameters of magnetically hard materials based on the Pr - Ft - B alloy]. Cvetnye metally [Non-ferrous metals]. 2017;(2): 86- 90. doi: 10.17580/tsm.2017.02.14 (In Russ.)
  4. Skupov AA, Panteleev MD, Yoda EN, Movenko DA. Effektivnost’ primeneniya redkozemel’nyh metallov dlya legirovaniya prisadochnyh materialov [Efficiency of application of rare-earth metals for doping of filler materials]. Aviacionnye materialy i tekhnologii [Aviation materials and technologies]. 2017;3(48): 14-19. doi: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-14-19 (In Russ.)
  5. Grushin IA, Skvortsova SV, Speransky KA, Demakov AA, Mamontova NA. Vliyanie dopolnitel’nogo legirovaniya gadoliniem na strukturu i svojstva opytnogo zharoprochnogo titanovogo splava v litom i deformirovannom sostoyaniyah [Influence of gadolinium additional alloying on structure and properties of a pilot heat-resistant titanium alloy in cast and deformed state]. Titan [Titanium]. 2017;1(55): 16-21. (In Russ.)
  6. Anufrieva SI, Bykhovsky LZ, Rogozhkin AA. Mineral’noe redkozemel’noe syr’e Rossii i vozmozhnye tekhnologii ego pererabotki [Mineral rare-earth raw materials of Russia and possible technologies of its processing]. Aktual’nye voprosy dobychi, proizvodstva i primeneniya redkozemel’nykh elementov v Rossii. RZM-2013: materialy Vserossiiskoi konferentsiya po redkozemel’nym materialam [Actual problems of mining, production and application of rare earth elements in Russia. RZM-2013: Proceedings of the AllRussian Conference on Rare Earth Materials]. Seversk: STI NNIU MEPI Publ.; 2013. p. 21-22. (In Russ.)
  7. Dyachenko AN. Ekonomicheskie modeli razvitiya RZM proizvodstva na baze kompleksnyh mestorozhdenij [Economic models for the development of REM production on the basis of complex deposits]. Aktual’nye voprosy dobychi, proizvodstva i primeneniya redkozemel’nykh elementov v Rossii. RZM-2013: materialy Vserossiiskoi konferentsiya po redkozemel’nym materialam [Actual issues of production, production and application of rare earth elements in Russia. RZM-2013: Proceedings of the AllRussian Conference on Rare Earth Materials]. Seversk: STI NNIU MEPI Publ.; 2013. p. 19-20. (In Russ.)
  8. Melentiev GB, Tarasov AV. Perspektivy razvitiya promyshlennosti redkozemel’nyh metallov v Rossii [Prospects of development of rare earth metals industry in Russia]. Cvetnaya metallurgiya [Non-ferrous metallurgy]. 2016;(1): 54-61. (In Russ.)
  9. Kablov EN, Ospennikova OG, Vershkov AV. Osnova tekhnologicheskogo razvitiya Rossii - redkie i redkozemel’nye metally [The basis of technological development of Russia - rare and rareearth metals]. Novye podkhody v khimicheskoi tekhnologii mineral’nogo syr’ya: tezisy dokladov 2-i Rossiiskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, 3-6 iyunya 2013 g. [New approaches in the chemical technology of mineral raw materials: Abstracts of the 2nd Russian Conference with international participation, June 3-6, 2013]. Part 1. Saint Petersburg; 2013. p. 140-143. (In Russ.)
  10. Kryukov VA, Zubkova SA. Reindustrializaciya bez svoih RZM? [Reindustrialization without its REЕ?]. ECO journal. 2016;46(8): 5-24. (In Russ.)
  11. Kuzmin VI, Pashkov GL, Lomaev VG, Voskresenskaya EN, Kuzmina VN. Combined approaches for the comprehension of rare earth metal ores. Hydrometallurgy. 2012;129-130: 1-6.
  12. Ermolaeva VN, Mikhailova AV, Kogarko LN, Kolesov GМ. Vyshchelachivanie redkozemel’nyh i radioaktivnyh elementov iz shchelochnyh porod Lovozerskogo massiva (Kol’skij poluostrov) [Leaching of rare-earth and radioactive elements from alkaline rocks of the Lovozero Massif (Kola Peninsula)]. Geohimiya [Geochemistry]. 2016;(7): 651-658. doi: 10.7868/S0016752516070049 (In Russ.)
  13. Kurysheva VV, Ivanova EA, Prokhorov PE. Extractors for rare-earth metals. Chimica Techno Acta. 2016;3(2): 97-120. doi: 10.15826/chimtech.2016.3.2.008
  14. Yurasova OV, Hasanov AA, Kharlamova TA, Vasilenko SA. Tekhnologiya izvlecheniya oksida ceriya (IV) iz koncentratov redkozemel’nyh metallov s ispol’zovaniem metodov elektrohimicheskogo okisleniya i ekstrakcii [Technology for the extraction of cerium (IV) oxide from concentrates of rare earth metals using electrochemical oxidation and extraction methods]. Cvetnye metally [Non-ferrous metals]. 2016;3(879): 42-49. doi: 10.17580/tsm.2016.03.07 (In Russ.)
  15. Litvinova ТЕ. Metallurgiya ittriya i lantanoidov [Metallurgy of yttrium and lanthanides]. Saint Petersburg State Mining University; 2012. (In Russ.)
  16. Gedgagov EI, Tarasov AV, Giganov VG, Lunkova MA. Razrabotka innovacionnoj sorbcionno-ekstrakcionnoj tekhnologii polucheniya vysokochistyh (99,99%) soedinenij redkozemel’nyh metallov pri pererabotke summarnyh koncentratov (na primere legkoj gruppy) [Development of innovative sorption-extraction technology for obtaining high-purity (99.99%) compounds of rare earth metals during processing of total concentrates (for example, light group)]. Cvetnye metally [Non-ferrous metals]. 2017;(8): 50-55. doi: 10.17580/tsm.2017.08.07 (In Russ.)
  17. Gerasimova LG, Nikolaev AI, Petrov VB, Bychenya YuG. Azotnokisloe razlozhenie perovskita v prisutstvii ftorsoderzhashchego reagenta [Nitric acid decomposition of perovskite in the presence of a fluorine-containing reagent]. Cvetnye metally [Non-ferrous metals]. 2017;(5): 50-53. doi: 10.17580/tsm.2017.05.07 (In Russ.)
  18. Nechaev AV, Sibilev AS, Smirnov AV, Shestakov SV, Polyakov EG. A rational approach to processing ceriumcontaining REE materials. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2016;50(5): 863-866. doi:10.1134/ S0040579516050171
  19. Patent RU 2403085 C1. Ul’trazvukovoj protochnyj reaktor [Ultrasonic flow reactor]. Borisov YuA, Leonov GV, Khmelev VN, Abramenko DS, Khmelev SS, Shalunov AV. 10.11.2010. (In Russ.)
  20. Patent RU 141803 U1. Apparat ul’trazvukovoj protochnoj obrabotki [Apparatus for ultrasonic flow treatment. Khmelev VN, Levin SV, Khmelev SS, Tsyganok SN, Kuzovnikov YuM. 10.06.2014. (In Russ.)
  21. Patent RU 2228217 C1. Sposob vozbuzhdeniya akusticheskih kolebanij v tekuchej srede i ustrojstvo (varianty) dlya ego osushchestvleniya [The method of excitation of acoustic oscillations in a fluid medium and the device (variants) for its implementation ]. Terekhin V P, Pastukhov DM, Pastukhov ME. 10.05.2004. (In Russ.)
  22. Patent for utility model RU 167656U1. Protochnaya kamera ul’trazvukovogo reaktora [Flow chamber of ultrasonic reactor]. Boyarintsev AV, Giganov VG, Goziyan AV, Stepanov SI, Malkova MYu, Zadiranov AN. 10.01.2017. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».