Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

А. С. Медведев, проф. каф. цветных металлов и золота
Р. Т. Хайруллина, доцент каф. цветных металлов и золота
С. С. Киров, доцент каф. цветных металлов и золота, эл. почта: kirovs13@yandex.ru

ООО «РУСАЛ ИТЦ», Санкт-Петербург, Россия:
А. Г. Сусс, директор технологического департамента инженерно-технологической дирекции глино земного
производства

Получение скандийсодержащих соединений из техногенных отходов глиноземного производства — красного шлама представляет значительный интерес. Предлагаемая технология основана на концентрировании раствора, полученного прямым сернокислотным выщелачиванием красного шлама либо карбонат-бикарбонатным выщелачиванием с последующим выделением из содового раствора гидроксида скандия и растворением его в серной кислоте. Осаждение скандия в составе гидроксида позволяет отделить скандий от щелочных и щелочноземельных металлов. Вне зависимости от того, каким способом получен скандийсодержащий раствор — карбонатным или сернокислотным выщелачиванием красного шлама, извлечение металла из растворов проводят одинаковыми методами: осаждением малорастворимых соединений, экстракцией или сорбцией. Возможность выделения скандия из получаемых растворов методами осаждения, экстракции и ионного обмена во многом зависит от его концентрации и содержания примесей. Проведены исследования получения технического оксида скандия из упаренных сернокислых растворов с концентрацией скандия не менее 26 мг/л. Полученные растворы направляют на экстракцию скандия ди-2-этилгексилфосфорной кислотой (Д2ЭГФК) с добавкой трибутилфосфата. Изучено влияние концентрации Д2ЭГФК на поведение скандия и железа (основная примесь). Экспериментально определен оптимальный состав экстракционной смеси. В результате реэкстракции получают фторид скандия, из которого путем растворения в щелочи и последующих операций выделяют технический гидроксид скандия чистотой 95 %. Предложена технологическая схема производства технического оксида скандия, основанная на содовой технологии переработки красного шлама Уральского алюминиевого завода.

Статья подготовлена в рамках выполнения соглашения о предоставлении субсидии № 14.578.21.0014 от 5 июня 2014 г. (уникальный идентификатор соглашения: RFMEFI57814X0014) между НИТУ «МИСиС» и Министерством образования и науки РФ в рамках реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 28 ноября 2013 г. № 1096.

1. Bárdossy G., Aleva G. J. J. Lateritic bauxites. — Budapest : Akadémiai Kiadó, 1990. — 630 p.
2. Hendrick I. B. Scandium // U. S. Geological Survey. Mineral Commodity Summaries. January. 2007. P. 142, 143.
3. Mineral commodity summaries. U.S. Geological Survey. — Reston, Virginia, 2014. — 196 p.
4. Liu Z., Li H. Metallurgical process for valuable elements recovery from red mud — A review // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 155. P. 29–43.
5. Borra Ch. R., Pontikes Y., Binnemans K., Van Gerven T. Leaching of rare earths from bauxite residue (red mud) // Minerals engineering. 2015. Vol. 76. P. 20–27.
6. Сабирзянов Н. А., Яценко С. П., Пасечник Л. А. и др. Красный шлам глиноземного производства — перспективный сырьевой источник // Первый международный конгресс «Цветные металлы Сибири – 2009», 8–10 сентября 2009, Красноярск. Раздел 2. Производство глинозема. 2009.
7. Пат. 2040587 РФ. Способ извлечения скандия из красного шлама глиноземного производства / Диев В. Н., Яценко С. П., Анашкин В. С. и др. ; опубл. 25.07.1995, Бюл. № 10.
8. Лайнер Ю. А., Киселев А. Н., Добра Дж. и др. Научные и технологические основы комплексной переработки алюминийсодержащих отходов // Цветные металлы Сибири, 2012. — Красноярск : Версо, 2011. С. 116–122.
9. Wang W., Pranolo Y., Cheng C. Y. Recovery of scandium from synthetic red mud leach solutions by solvent extraction with D2EHPA // Separation and Рurification Тechnology. 2013. Vol. 108. P. 96–102.
10. Пат. 2147622 РФ. Способ извлечения редкоземельных металлов, скандия и иттрия из красных шламов глиноземного производства / Орлов С. Р., Энтелис И. Ю., Смирнов Б. Н. и др. ; опубл. 20.04.2000, Бюл. № 5.
11. Хайруллина Р. Т., Захарова В. И., Каравайко Г. И. Кислотное вскрытие красного шлама продуктами микробного происхождения с извлечением скандия и иттрия // Цветные металлы. 2005. № 11. С. 67–70.
12. Борожникова Т. П., Кочерова Е. К. Извлечение скандия и лантана сульфатизацией шламов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1982. С. 111.
13. Пат. 2140998 РФ. Способ переработки красного шлама / Линников О. Д., Яценко С. П., Сабирзянов Н. А. ; опубл. 10.11.1999, Бюл. № 18.
14. Коршунов Б. Г., Резник А. М., Семенов С. А. Скандий. — М. : Металлургия, 1987. — 184 с.
15. Пасечник Л. А., Сабирзянов Н. А., Яценко С. П., Корякова О. В., Широкова А. Г. Комплексообразующая способность скандия (III) в щелочной среде // Журнал прикладной химии. 2004. Т. 77, вып. 7. C. 1086–1089.
16. Комиссарова Л. Н. Неорганическая и аналитическая химия скандия. — М. : Эдиториал УРСС, 2001. — 512 с.