Разработка технологии разделения концентратов среднетяжелой и средней групп РЗЭ, выделенных из апатитового и лопаритового концентратов

Проведены исследования по разделению концентратов среднетяжелой группы РЗЭ (СТГ), выпускаемых в России в настоящее время с использованием экстрагентов Versatic -10, Cyanex - 572 и Aliquat 336 с добавкой ТБФ из хлоридных и нитратных сред. Сумма примесей, не относящихся к РЗЭ (CaO, Fe2O3, CuO), не превышала 0,1%.

Исследование проводили на нитратных и хлоридных растворах РЗЭ, содержащих ΣТR2O3 около 150 г/л. Концентрат СТГ последовательно делили по линиям Tb-Gd, Er-Y, Y-Ho, Sm-Eu, Eu-Gd с получением чистых индивидуальных соединений иттрия, самария, гадолиния, европия и концентрата тяжелых РЗЭ.

Установлено, что для выделения иттрия можно использовать как смесь Versatic -10-ТБФ, так и Cyanex – 572-ТБФ (линии разделения Er-Y и Y-Ho). Cyanex – 572 имеет более высокие коэффициенты разделения в нитратных средах, Versatic -10-в хлоридных. Добавка ТБФ повышает не только емкость экстрагентов, но и коэффициенты разделения.

Для разделения по линии Tb-Gd необходимо использовать смесь Cyanex – 572-ТБФ, а для последующего разделения концентрата по линии Sm-Eu - смесь Cyanex – 572-ТБФ, а по линии Eu-Gd – смесь Aliquat 336 с добавкой ТБФ.

Найдены оптимальные условия разделения концентратов, рассчитаны режимы работы каскадов и общее число ступеней, разработана балансовая технологическая схема разделения смешанного концентрата СТГ ОАО «Акрон» и ОАО «СМЗ».

Технология разделения проверена на пилотной установке по разделению концентратов РЗЭ, включающей >200 ступеней центробежных экстракторов модели ЭЦ-10ФА. Получены опытные образцы оксидов иттрия, самария и гадолиния, содержащие не ниже 99% основного вещества. На рисунке 1 представлен фрагмент пилотного самариевого каскада, включающий 53 ступени разделения.

Рисунок - 1 Фрагмент пилотного самариевого каскада