Экстракционное извлечение РЗЭ тяжелой группы из многокомпонентных технологических растворов экстракционных фосфорных кислот и разделение на индивидуальные лантаноиды и иттрий

В качестве объекта исследования выступают модельные и технологические растворы экстракционных фосфорных кислот, получаемых при переработке апатитовых руд, и фосфогипс.Цель работы – получение новых научных представлений об основах технологии извлечения, концентрирования и очистки стратегически значимых редкоземельных элементов тяжелой группы, неодима и иттрия из техногенных растворов.Методы или методология проведения работы включает системный анализ процессов химической технологии, основанный на термодинамической и кинетической стратегии фундаментальных исследований как традиционных экстракционных и ионообменных способов извлечения, так и новых экстракционно-хроматографических с использованием активных полидентатных экстрагентов на твердом полимерном носителе.В результате исследования впервые был разработан алгоритм моделирования экстракционных процессов в виде много(двух)фазных химических реакций с приложением закона действующих масс, результатом которого является определение термодинамических параметров межфазных процессов применительно к технологическим объектам со сложным химическим и вещественным составом.Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: проведены теоретические исследования, включающие выбор и обоснование селективной экстракционной системы и органического растворителя для извлечения редкоземельных элементов из фосфорнокислых растворов; аналитические исследования о существующих и перспективных способах извлечения, разделения и концентрирования РЗЭ; анализ и обобщение сведений о термодинамических параметрах процесса экстракции РЗЭ из фосфорнокислых растворов.Степень внедрения – лабораторный уровень.Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР: проведенные на данном этапе исследования являются частью разработки научных основ технологии извлечения, концентрирования и очистки стратегически значимых редкоземельных элементов тяжелой группы, неодима и иттрия из производственных растворов фосфорной кислоты, образующихся при переработке апатитового концентрата.Область применения: решение ряда фундаментальных инженерных проблем химической технологии, являющейся основой методологии применения как известных экстракционных, так и новых сорбционных материалов импрегнированного типа для селективного извлечения редкоземельных элементов из производственных растворов переработки апатитовых концентратов и фосфогипса.Экономическая эффективность или значимость работы заключается в повышении эффективности извлечения РЗЭ из кислых фосфатных сред путем установления кинетических закономерностей распределения целевого и сопутствующих компонентов в неравновесных условиях экстракционного процесса за счет резкого увеличения поверхности раздела фаз, позволяющих сократить расход органических экстрагентов и упростить аппаратурное оформление.Прогнозные предположения о развитии объекта исследования включают установление взаимосвязи между параметрами химического состава сольватных и ацидокомплексов РЗЭ, физико-химическими закономерностями экстракционных и ионообменных равновесий и технологическими показателями процесса, что является условием создания эффективной технологии производства индивидуальных РЗЭ из продуктов переработки апатитового концентрата.