КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-29-01515
НазваниеИсследование новых способов получения коллективного редкоземельного концентрата с переходом к экологически чистой и глубокой переработке бокситового сырья
Руководитель Логинова Ирина Викторовна, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" , Свердловская обл
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-204 - Равновесие и кинетика процессов в химически реагирующих системах
Ключевые слова глинозем, боксит, красный шлам, пыль электрофильтров, выщелачивание, спекание, РЗМ, скандий
Код ГРНТИ53.03.13
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В настоящее время проблема истощения запасов высококачественных бокситов и эффективной рентабельной переработки низкокачественного сырья или отходов производства становится крайне актуальной, а создание экологически чистых процессов было признано новым важным направлением в развитии технологий. Такой подход не только направлен на повышение эффективности использования ресурсов, но также уделяет больше внимания сокращению выбросов загрязняющих веществ.
Технологии, доступные в настоящее время для обработки бокситов повсеместно используемыми способами Байера и спекания не решают проблемы ресурсоэффективности и воздействия на окружающую среду в результате переработки низкокачественного сырья с высоким содержанием кремнезема. Кремний при щелочном селективном выщелачивании Al переходит в раствор, взаимодействует с алюминатными ионами (Al(OH)4-) и образуется ГАСН, что существенно увеличивает потребление каустической щелочи и выход нерастворимого остатка – красного шлама.
Красные шламы образуются в количестве 120 млн тонн ежегодно и содержат потенциально токсичные элементы (ПТЭ, а именно As, Ba, Ni, Zn, Cu, Zr, Pb, Cr, V, Hg и тд.), избыточную щелочь и РЗЭ (редкоземельные элементы).
Проблему накопления сложного по составу токсичного сырья ухудшает отсутствие эффективных технологических решений по селективному извлечению оставшихся в отходах ценных элементов и получению их первичного концентрата, что делает существующие технологии нерентабельными.
Целью настоящего проекта является исследование новых способов выщелачивания отходов глиноземного производства, селективного извлечения из них складируемых сейчас в отвалах РЗМ в товарный продукт и изучение закономерностей и механизмов протекающих при этом процессов и физико-химических характеристик получаемых продуктов и растворов.
Научная новизна проекта будет заключаться в изучении механизма процессов слабокислого выщелачивания существующих промышленных красных шламов, твердого остатка от переработки бокситов по новому способу спекания и пыли электрофильтров, отличающейся повышенным содержанием РЗЭ и образуемой в печах спекания бокситов, с целью последующего селективного извлечения редкоземельных металлов новыми эффективными методами, установления наиболее значимых факторов, влияющих на данный процесс (концентрация раствора по кислоте, железу и примесям, температурные режимы и др.), поиска способов устранения вероятных диффузионных затруднений, вызванных образованием пленок титана и/или продуктов обескремнивания на поверхности реагирующих частиц; выведением полуэмпирических уравнений кинетики и термодинамики исследуемых новых процессов взаимодействия различных компонентов сырья с выщелачивающими реагентами, а также процесса извлечения РЗЭ из раствора с применением новых видов ионообменных смол, отличащихся высокой селективностью.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Шопперт А.А., Валеев Д.В., Мамоду М.Д., Логинова И.В., Бивоги М.К., Рахмонов А., Овченков Е., Панкратов Д.
High-Iron Bauxite Residue (Red Mud) Valorization Using Hydrochemical Conversion of Goethite to Magnetite
MDPI, Volume15, Issue 23, № 8423 (год публикации - 2022)
10.3390/ma15238423
2.
Шопперт А.А., Чайкин Л.И., Логинова И.В., Напольских Ю.А.
Selective recovery of scandium with acid solutions of magnesium sulphate from ESP dust generated by bauxite sintering plants
Tsvetnye Metally, №8, 34-39 (год публикации - 2022)
10.17580/tsm.2022.08.04
Публикации
1.
Шопперт А.А., Валеев Д.В., Логинова И.В.,
Novel Method of Bauxite Treatment Using Electroreductive Bayer Process
Metals, Volume 13, Issue 9, № 1502 (год публикации - 2023)
10.3390/met13091502
2. Логинова И.В., Кырчиков А.В., Чайкин Л.И., Напольских Ю.А Низкотемпературное спекание бокситового сырья со щелочью – альтернативная технология переработки бокситов по параллельному варианту способа Байер-спекания iPolytech Journal, 2023, Том 27, Выпуск № 4 (год публикации - 2023)
3.
Шопперт А., Валеев Д., Диалло М.М., Напольских Ю., Логинова И.
Reductive leaching of bauxite residue and subsequent scandium extraction by sulphuric acid leaching – Preliminary evaluation
Hydrometallurgy, Vol. 226 – P. 106315. (год публикации - 2024)
10.1016/j.hydromet.2024.106315