ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ
Оригинальная статья
УДК 546.05:546.2:546.65, 661.1 © Т.Г. Черкасова, И.В. Исакова, Ю.Р. Гиниятуллина, Е.С. Легочева, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № S12-2023 /1175/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-S12-75-79
Название
Модельный эксперимент по экстракции редкоземельных металлов трибутилфосфатом из отходов углеобогащения
Авторы
Черкасова Т.Г., доктор хим. наук, профессор, директор Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ctg.htnv@kuzstu.ru
Исакова И.В., канд. хим. наук, доцент кафедры химии, технологии неорганических веществ и наноматериалов ФГБОУ ВО «КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ivi.htnv@kuzstu.ru
Гиниятуллина Ю.Р., канд. хим. наук, доцент кафедры химии, технологии неорганических веществ и наноматериалов ФГБОУ ВО «КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: giniyatullinayur@kuzstu.ru
Легочева Е.С., магистрант группы ХТм-221, ФГБОУ ВО «КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: liza.legocheva.@yandex.ru
Аннотация
Энергетическая стратегия развития России к 2030 г. предусматривает увеличение объемов угледобычи, при этом большая доля этих углей подлежит обогащению и переработке с целью получения высокомаржинальных продуктов. Также на современном пути развития углеобогатительных производств большой потенциал связан, во-первых, с переработкой отходов углеобогащения и получением доходов за счет производства актуальной продукции во-вторых, со снижением нагрузки на окружающую среду от размещения и хранения таких отходов и тем самым сокращением экологических издержек. В статье представлен модельный эксперимент по азотнокислому вскрытию отходов углеобогащения АО ЦОФ «Березовская» с последующей экстракцией редких и редкоземельных металлов (РЗМ) трибутилфосфатом из полученных растворов. Эксперимент проводился с отходами углеобогащения АО ЦОФ «Березовская» после тяжелосредной сепарации и гидроклассификаторов. Приведена схема переработки отхода и описана методика проведения эксперимента, в которой указаны условия проведения процессов (температура, время контактирования, доля введенного компонента, частота вращения мешалки). Вскрытие отхода азотной кислотой с последующей экстракцией РЗМ трибутилфосфатом, проведенное на модельной системе позволило полностью извлечь введенный оксид лантана (III). Полученные образцы исследовали на рентгенофлуоресцентном спектрометре.
Ключевые слова
Отходы углеобогащения, вскрытие, извлечение, экстракция, концентрат, редкие и редкоземельные элементы.
Список литературы
1. Проект Энергетической стратегии России на период до 2035 года. URL: https://minenergo.gov.ru/sites/default/files/documents/11/10/1920/document-66308.pdf (дата обращения: 15.11.2023).
2. Программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года. URL: https://minenergo.gov.ru/node/1846 (дата обращения: 15.11.2023).
3. Стратегия социально-экономического развития Кемеровской области до 2025. URL: https://кузбасс-2035.рф/?ysclid= lncqri8g2a96491908 (дата обращения: 15.11.2023).
4. Фридман Ю.А., Речко Г.Н., Логинова Е.Ю. О дорожной карте инновационного развития угольного Кузбасса // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 5. С. 76-82.
5. Применение редкоземельных элементов в технических изделиях / П. Витязь, В. Федосюк, И. Макоед и др. // Наука и инновации. 2023. № 6. С. 58-65.
6. Финаева Е.Е., Ямщикова Ю.Е. Перспективы извлечения редких и редкоземельных металлов из отходов углей / Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Вопросы современной науки: проблемы, тенденции и перспективы (современный мир в условиях глобальной турбулентности», 8-9 декабря 2022. Новокузнецк, 2022. С. 96-98.
7. Троицкий А.В., Иванков С.И., Скобелев К.Д. Перспективы привлечения техногенных отходов неметаллического сырья в процесс их переработки и утилизации // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. 2021. № 2. С. 40-58. DOI: 10.36535/0869-1002-2021-02-2.
8. Максимова А.М. Извлечение редких и редкоземельных металлов из техногенных объектов как путь к рациональному освоению недр // Интернет-журнал Науковедение. 2016. Т. 8. № 5. [Электронный ресурс]. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/24EVN516. pdf (дата обращения: 15.11.2023).
9. Анализ отходов угледобычи, углепереработки и углеобогащения месторождений Кузнецкого угольного бассейна / Т.Г. Черкасова, Е.В. Черкасова, А.В. Тихомирова и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2022. № 6. С. 59-64. DOI: 10.26730/1999-4125-2022-6-59-66.
10. Chemical extraction of rare earth elements from coal ash / M. Peiravi, L. Ackah, R. Guru et al. // Minerals & Metallurgical Processing. 2017. Vol. 34. No 4. P. 170-177. DOI: 10.19150/mmp.7856.
11. Dodbiba G., Fujita T. Trends in Extraction of Rare Earth Elements from Coal Ashes: A Review // Recycling, 2023. Vol. 8. No 1. P. 17. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mdpi.com/2313-4321/8/1/17 (дата обращения: 15.11.2023)
12. Перспективы комплексной переработки отходов углей / В.А. Салихов, В.М. Страхов, О.С. Краснов и др. // Кокс и химия, 2023. № 1. С. 51-59. DOI: 10.52351/00232815_2023_01_51..
13. Study on Solvent Extraction of Rare Earth Elements from Leaching Solution of Coal Fly Ash by P204 / J. Pan, X. Zhao, C. Zhou et al. // Minerals. 2022. Vol. 12. No 12. P. 1547. [Электронныйресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/365895339_Study_ on_Solvent_Extraction_of_Rare_Earth_Elements_from_Leaching_Solution_of_Coal_Fly_Ash_by_P204 (датаобращения: 15.11.2023).
14. Патент № 2748007 С1 Российская Федерация 18.05.2021. Способ извлечения редкоземельных элементов (+3) из кислых водных растворов, содержащих другие металлы и ионы; заявка № 2019145781 от 30.12.2019 / Радушев А.В., Никитина В.А., Батуева Т.Д.
15. Патент № 2538863 С2 Российская Федерация 10.01.2015. Способ реэкстракции редкоземельных металлов из органических растворов и получение концентрата редкоземельных металлов; заявка № 2013109742/05 от 05.03.2013 / Генкин М.В., Евтушенко А.В., Комков А.А., Сафиулина А.М., Спиридонов В.С., Швецов С.В.
Поддержка
Исследование выполнено за счет гранта Минобрнауки России (Соглашение № 075-15-2022-1194)
Для цитирования
Модельный эксперимент по экстракции редкоземельных металлов трибутилфосфатом из отходов углеобогащения / Т.Г. Черкасова, И.В. Исакова, Ю.Р. Гиниятуллина и др. // Уголь. 2023. № S12. С. 75-79. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-75-79.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 1.11.2023
Одобрена рецензентами: 15.11.2023
Принята к публикации: 30.11.2023
