В статье рассмотрены вопросы выделения редкоземельных металлов из золошлаков путем проведения ряда технологических операций, в частности подготовки золошлаков, химического выщелачивания, бактериального довыщелачивания, биофлотации, ионного обмена и последующего сгущения осадка. Особую проблему представляет процесс концентрирования редкоземельных металлов (скандий, иттрий, лантан) в растворе. Описана комплексная технология выщелачивания редкоземельных металлов, в частности скандия, иттрия и лантана, из терриконов Подмосковного буроугольного бассейна и золошлаков энергетических предприятий Российской Федерации, которая включает следующие этапы: подготовка золошлаков, химическое выщелачивание, бактериальное довыщелачивание, биофлотация, ионный обмен и последующее сгущение осадка. Исследования проведены на примере проб золошлаков Кумертауской ТЭЦ. Подробно рассмотрена проблема концентрирования редкоземельных металлов в растворе на стадии биофлотации. Проведены экспериментальные исследования процесса концентрирования редкоземельных металлов (скандий, иттрий, лантан) в растворе. В качестве реагента-собирателя использовали избыточный активный ил, образовавшийся в процессе биологической очистки сточных вод. Установлено, что активный ил обладает высокой сорбционной способностью к скандию.
In this article questions of release of rare-earth metals from coal ashes by carrying out a number of technological operations, in particular preparation of coal ash, chemical leaching, a bacterial leaching, bioflotation, an ionic exchange and the subsequent condensation of a deposit are considered. A particular problem is the process of concentration of rare earth metal (scandium, yttrium, lanthanum) in solution. The complex technology of leaching of rare-earth metals in particular of scandium, yttrium and lanthanum, from waste heaps of the brown-coal basin situated near Moscow and coal ash of the power enterprises of the Russian Federation which includes the following stages is described: preparation of coal ash, chemical leaching, bacterial leaching, bioflotation, ionic exchange and subsequent condensation of a deposit. Research carried out by the example of coal ash samples of Kumertau CHP. Detail the problem of the concentration of rare-earth metals in the solution of step bioflotation. The experimental study of the process of concentration of rare-earth metals (scandium, yttrium, lanthanum) in the solution. As a collector reagent used surplus sludge generated in the biological treatment of wastewater. It was found that the activated sludge has a high sorption capacity to the scandium.
1. Ксенофонтов Б.С., Буторова И.А., Козодаев А.С., Таранов Р.А., Виноградов М.С., Петрова Е.В., Воропаева А.А. Золошлаки – перспективное сырье для получения редкоземельных металлов // Экология и промышленность России. – 2014. – № 4. – С. 9–13.
2. Ксенофонтов Б.С. Буторова И.А., Петрова Е.В., Таранов Р.А., Козодаев А.С., Виноградов М.С., Балина А.А. Бактериальное выщелачивание редкоземельных металлов из золошлаков ТЭЦ // Экология и промышленность России. – 2014. – № 3. – С. 33–37.
3. Ксенофонтов Б.С., Козодаев А.С., Буторова И.А., Таранов Р.А., Виноградов М.С., Воропаева А.А., Сеник Е.В., Афонин А.В., Молчан В.М. Разработка комплексной технологии выщелачивания редкоземельных металлов из угольной золы // Экология и промышленность России. – 2015. – № 4. – С. 10–14.
4. Муравьева М.И., Булаев А.Г., Меламуд В.С., Кондратьева Т.Ф. Выщелачивание редкоземельных металлов из золошлаковых отходов с использованием сообществ ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов // Микробиология. – 2015. – Т. 84. – № 2. – С. 216–224.
5. Пашков Г.Л. Золы природных углей – нетрадиционный сырьевой источник редких элементов // Соросовский образовательный журнал. – 2001. – Т. 7. – № 11. – С. 520–529.
6. Сарычев Г.А., Стриханов М.Н. Освоение сырьевых и техногенных источников редкоземельных металлов, программный метод и комплексный подход к созданию производственных РЗМ-мощностей // Цветные металлы. – 2012. – № 3. – C. 5–12.