Г. М. Вольдман, независимый эксперт, Москва, Россия, эл. почта: gvoldman@bk.ru
В. В. Апанасенко, начальник лаборатории технологии разделения редкоземельных металлов и соединений, АО «Гиредмет», Москва, Россия

Жидкостно-жидкостную экстракцию широко используют в гидрометаллургии цветных, редких и радиоактивных металлов. Наиболее сложная из решаемых с помощью этого метода задач — разделение близких по свойствам элементов, при котором необходимо получить в чистом виде и с высоким извлечением один или даже оба элемента. В большинстве случаев это достигается только в полном противоточном процессе, реализуемом в экстракционном каскаде, который состоит из двух частей — экстракционной, обеспечивающей получение в чистом виде в водной фазе (рафинате) хуже экстрагируемого компонента (или группы компонентов), и промывной, обеспечивающей получение в чистом виде лучше экстрагируемого компонента (или группы компонентов) в органической фазе (экстракте). Поскольку органическая фаза из экстракционной части каскада поступает в промывную, а водная фаза из промывной части вместе с исходным раствором поступает в экстракционную, при определении требуемых условий экстракционного разделения (т. е. необходимых отношений потоков экстрагента и промывного раствора к потоку исходного раствора, чисел ступеней экстракционной и промывной частей каскада, составов получаемых продуктов — рафината и экстракта) полный противоточный каскад можно рассчитывать только как единое целое. В результате выполнение расчета связано с большим объемом вычислений и занимает много времени даже при использовании современных вычислительных средств. Эффективным способом автоматизации расчетов представляется создание в среде табличного процессора Excel шаблонов, позволяющих при переходе к другой экстракционной системе не выполнять расчет заново, а только ввести в соответствующие ячейки новые исходные данные. Данная статья посвящена разработке такого шаблона для полного противоточного процесса с постоянными коэффициентами распределения компонентов в обеих частях каскада.

1. Зеликман А. Н., Меерсон Г. А. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1973. — 608 с.
2. Ягодин Г. А., Синегрибова О. А., Чекмарев А. М. Технология редких металлов в атомной технике. — М. : Атомиздат, 1974. — 344 с.
3. Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. В 3 книгах / под ред. С. С. Коровина. — М. : МИСИС. Кн. 1. — 1996, 376 с. Кн. 2. —1999, 461 с. Кн. 3. — 2003, 440 с.
4. Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов. Изд. 4-е, перераб. и доп. — М. : Интермет Инжиниринг, 2003. — 464 с.
5. Gupta С. K., Krishnamurthy N. Extractive metallurgy of rare earths. — Boca Raton ; London; New York ; Washington : CRC Press, 2005. — 522 p.
6. Касиков А. Г. Использование жидкостной экстракции в новых гидрометаллургических процессах переработки медно-никелевого сырья Кольской горно-металлургической компании // Цветные металлы. 2012. № 7. С. 29–35.
7. Regel-Rosocka М., Alguacil F. J. Recent trends in metals extraction // Revista de Metalurgia. 2013. Vol. 49, No. 4. P. 292–316.
8. Wilson A. M., Bailey P. J., Tasker P. A., Turkington J. R., Grant R. A., Love J. B. Solvent extraction: the coordination chemistry behind extractive metallurgy // Chemical society reviews. 2014. Vol. 43, No. 1. P. 123–134.
9. Feng Xie, Ting An Zhang, Dreisinger D., Doyle F. A critical review on solvent extraction of rare earths from aqueous solutions // Mineral Engineering. 2014. Vol. 56. P. 10–28.
10. Букин В. И., Зимина Г. В., Николаева И. И., Таук М. В. Разделение редкоземельных металлов жидкостной экстракцией // Цветные металлы. 2015. № 2. С. 64–70.
11. Зимина Г. В., Николаева И. И., Таук М. В., Цыганкова М. В. Экстракционные схемы разделения редкоземельных металлов // Цветные металлы. 2015. № 4. С. 23–27. DOI: 10.17580/tsm.2015.04.04.
12. Корпусов Г. В. Редкоземельные элементы // в кн.: Химия долгоживущих осколочных элементов. — М. : Атомиздат, 1970. C. 111–179.
13. Вольдман Г. М. Основы экстракционных и ионообменных процессов гидрометаллургии. — М. : Металлургия, 1982. С. 305.
14. Савельев Н. И. Балансовые расчеты химико-технологических процессов. — Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, 2014. — 136 с.
15. Апанасенко В. В., Вольдман Г. М. Расчет материальных балансов технологических процессов с использованием электронных таблиц Excel // Цветные металлы. 2010. № 9. С. 59–66.
16. Гасанов А. А., Семенов А. А., Апанасенко В. В., Юрасова О. В. Расчет полного противоточного экстракционного каскада с обменной промывкой с использованием Excel // Цветные металлы. 2016. № 5. С. 44–49. DOI: 10.17580/tsm.2016.05.07.