mechelМеханизация и электрификация сельского хозяйстваMechanization and Electrification of Agriculture2222-8837Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйстваmechel-725Research ArticleСтатьиПЕРЕРАБОТКА ФОСФОГИПСА С ПОЛУЧЕНИЕМ КОНЦЕНТРАТА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ПРИМЕРЕ ОАО «ГОМЕЛЬСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЗАВОД»PROCESSING OF PHOSPHOGYPSUM TO OBTAIN A CONCENTRATE OF RARE EARTH ELEMENTS ON THE EXAMPLE OF ОJSC «GOMEL CHEMICAL PLANT»ЗыкН. В.ZykN. V.

г. Минск

Minsk

oup@bntu.byШункевичВ. О.ShunkevichV. O.

г. Минск

Minsk

ЗыкВ. В.ZykV. V.

г. Минск

Minsk

УО «Белорусский национальный технический университет»EI «Belarusian National Technical University»202208082022055214219Copyright © Зык Н.В., Шункевич В.О., Зык В.В., 20222022Зык Н.В., Шункевич В.О., Зык В.В.Zyk N.V., Shunkevich V.O., Zyk V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mechel.belal.by/jour/article/view/725

Основными объектами исследования были фториды, фосфаты и гидроксиды лантана, церия, неодима и фосфогипс.Цель работы – разработать методы целенаправленного синтеза соединений лантаноидного ряда редкоземельных элементов (РЗЭ) с заданным химическим составом при кислотной обработке фосфогипса на основе полученных данных по растворимости, экстракции и термодинамических характеристик индивидуальных соединений РЗЭ.Проведено исследование равновесий растворимости LnF3 и LnPO4 в фосфорной кислоте при 70°Си LnF3, LnPO4, Ln(OH)3 в воде при 25°С и 50°С, определены константы и установлены закономерности равновесия растворения исследуемых соединений в ряду лантаноидов.Установлены химический состав и характер включения соединений РЗЭ в состав фосфогипса.Рассчитана система термодинамических характеристик процессов синтеза фторидов, фосфатов, гидроксидов лантана, церия, неодима из нитратов, стандартные значения энтальпии образования, энергии Гиббса и абсолютной энтропии индивидуальных соединений РЗЭ.Исследованы процессы экстракции РЗЭ из азотнокислых растворов фосфорорганическими соединениями: трибутилфосфатом, диизооктилметилфосфонатом, изоамилдибутилфосфиноксидом.Предложена принципиальная схема процесса извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса ОАО «Гомельский химический завод» с получением группового концентрата РЗЭ с содержанием не менее 96 мас.% основного вещества.

The main objects of the investigation were lanthanum, cerium and neodymium fluorides, phosphates and hydroxides, as well as phosphogypsum.

The purpose of this work was to develop methods for purposeful synthesis of lanthanide compounds with predetermined chemical composition during phosphogypsum acid treatment on the basis of data obtained on solubility, extraction and thermodynamic characteristics of individual rare earth elements (REE) compounds.

Solubility equilibriums for LnF3 and LnPO4 in phosphoric acid at 70 °С, as well as for LnF3, LnPO4 and Ln(OH)3 in water at 25 °C and 50 °C have been studied. Solubility constants of these compounds have been determined; principles of dissolution equilibrium for the above lanthanide compounds have been established.

Chemical composition of these compounds and nature of their inclusion into phosphogypsum has been determined.

The complex of thermodynamic characteristics for processes of preparation of lanthanum, cerium, neodymium fluorides, phosphates and hydroxides from their nitrates, standard enthalpies of formation, Gibbs energies and absolute enthropies for individual compounds have been calculated.

Processes for REE compounds extraction from solutions obtained through phosphogypsum treatment by nitric acid, using organophosphorus compounds, such as tributyl phosphate, di-iso-octyl methylphosphonate, isoamyldibutylphosphine oxide, have been investigated.

The schematic process diagram for obtaining group REE concentrate containing no less than 96 ww.% of the main compound, from phosphogypsum have been produced at OJSC «Gomel Chemical Plant».

редкоземельные элементыфосфогипсрастворимостьсоставхарактер включениятермодинамические характеристикиэкстракцияrare earth elementsphosphogypsumsolubilitycompositionnature of inclusionthermodynamic characteristicsextractionReferencesКомплексная азотнокислотная переработка фосфатного сырья / А. Л. Гольдинов [и др.] ; ред. А. Л. Гольдинов, Б. А. Копылев. – Л. : Химия, 1982. – 207 с.Комплексная азотнокислотная переработка фосфатного сырья / А. Л. Гольдинов [и др.] ; ред. А. Л. Гольдинов, Б. А. Копылев. – Л. : Химия, 1982. – 207 с.Ферсман, А. Е. Апатит, его месторождения, геохимия, запасы и экономика / А. Е. Ферсман // Хибинские апатиты. – Л. : ОГИЗ, 1991. – Т. 3.Ферсман, А. Е. Апатит, его месторождения, геохимия, запасы и экономика / А. Е. Ферсман // Хибинские апатиты. – Л. : ОГИЗ, 1991. – Т. 3.Характер включения РЗЭ цериевой подгруппы в структуре кристаллогидратов сульфата кальция / Н. Н. Бу- шуев [и др.] // Журн. прикл. химии. – 1988. – Т. 61, № 10. – С. 2153–2158.Характер включения РЗЭ цериевой подгруппы в структуре кристаллогидратов сульфата кальция / Н. Н. Бу- шуев [и др.] // Журн. прикл. химии. – 1988. – Т. 61, № 10. – С. 2153–2158.Мелихов, И. В. Захват примеси при росте кристаллов из раствора / И. В. Мелихов // Рост кристаллов. – М., 1998. – Т. IX. – С. 302.Мелихов, И. В. Захват примеси при росте кристаллов из раствора / И. В. Мелихов // Рост кристаллов. – М., 1998. – Т. IX. – С. 302.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.