Повышение эффективности и экологической безопасности экстракционно-электрохимических процессов концентрирования, разделения и выделения редкоземельных металлов из технологических растворов и техногенных отходов

ТЕХНОГЕННЫЕ ОТХОДЫ, ЭКСТРАГЕНТЫ, ПАВ, ЭЛЕКТРОДЫ. Цель проекта – разработка эффективных экологически безопасных технологических процессов концентрирования, разделения и выделения редкоземельных металлов (РЗМ) на базе экстракционно-электрохимических и электрофлотомембранных технологий. Объекты исследования: 1) технологические растворы на основе азотной, фосфорной кислоты, примеси; 2) концентрат карбонатов редкоземельных металлов; 3) твердые техногенные отходы (производство бокситов, фосфогипс); 4) модельные растворы, содержащие редкоземельные металлы, экстрагенты, ПАВ, фоновые соли NaNO3, NaCl, Na2SO4. Результаты выполнения проекта. В ходе выполнения 2-го этапа государственного задания Минобрнауки России были получены следующие результаты: 1) получены экспериментальные данные исследования эффективности процессов реэкстракции и извлечения труднорастворимых соединений РЗМ (гидроксиды, оксиды, карбонаты, оксалаты) из реэкстрагирующих растворов методами электрофлотации и микрофильтрации; 2) получены экспериментальные данные исследования эффективности экстракционного разделения РЗМ подгруппы лиганд (15 элементов), а также скандия и иттрия, их извлечение из реэкстрагирующих растворов методами электрофлотации и микрофильтрации; 3) получены экспериментальные данные исследования электрофлотомембранного разделения и извлечения редкоземельных металлов (La, Ce, Se, Y, Pr, Nd, Eu и др.) в присутствии флокулянтов, поверхностно-активных веществ, комплексообразователей, солевых компонентов. Создание новых электродных каталитически активных и устойчивых композиций (металлы, сплавы, оксиды) для реакции выделения кислорода, водорода, хлора для повышения эффективности процесса электрофлотомембранного разделения РЗМ и деструкции органических веществ. 4) проведена оценка и обобщение полученных данных. Предполагаемое использование результатов проекта. Ожидаемые социально-экономические последствия в сфере науки и образования связаны прежде всего, с исследованиями, направленными на получение новых материалов, химических продуктов, веществ с необычными и ценными свойствами, а также технологии с ними связанные. Эти вещества и материалы востребованы самыми разными отраслями экономики - от металлургии, ядерной энергетики, катализа и аэрокосмонавтики до сельского хозяйства, фармацевтики и медицины. Основное применение редких и рассеянных элементов - военно- промышленный комплекс страны, отвечающих за сохранение национальной безопасности РФ, и защиты её интересов. Получение новых продуктов будет тесно связано с развитием химических технологий редких и рассеянных элементов, что подтверждает актуальность исследования. Расширение источников химического (в том числе возобновляемого) сырья, вовлечение в производственную сферу всё большего числа химических элементов, повышение степени переработки природных веществ позволит фундаментально изменить подходы к преобразованию ресурсов не только в химической, но и во многих других отраслях промышленности. Результаты НИР могут быть использованы научными работниками, специалистами проектных организаций, а также промышленных предприятий в рамках решения проблем импортозамещения и повышения конкурентоспособности российских промышленных предприятий.