Навоийский государственный горно-технологический университет

И. У. Халимов, зав. кафедрой редких и радиоактивных металлов, докт. техн. наук
Н. М. Каримов, лектор кафедры редких и радиоактивных металлов, эл. почта: 92nurkhan92@gmail.com

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности технологий переработки редкоземельных элементов при одновременном снижении затрат. В рамках существующих методов переработки технологических растворов, применяемых на предприятии ГП «Навоиуран», значительная часть затрат связана с использованием дорогостоящих реагентов для десорбции и осаждения. В статье приведены результаты лабораторных исследований и производственных испытаний сорбционно-десорбционной технологии извлечения оксидов РЗЭ из растворов подземного выщелачивания урановых руд. Сорбцию РЗЭ проводили на катионите марки КУ-2-8, динамическая емкость смолы по РЗЭ составила 3,2 мг/г. Высокая емкость сорбента обусловлена предварительной отмывкой сернокислым раствором. Исследована одностадийная десорбция вместо двухстадийной солями сульфата аммония (NH₄)₂SO₄, при этом содержание РЗЭ в десорбатах составило 238 мг/л, степень десорбции возросла от 55 до 95 %. В процессах осаждения вместо дорогостоящей щавелевой кислоты применен бикарбонат аммония NH₄HCO₃ с концентрацией 10 г/л. При таком методе достигнута степень осаждения 99 %. Предлагаемая технология позволила снизить расходы на извлечение редкоземельных элементов при десорбции в 4,4 раза; при осаждении – в 20,2 раза.

1. Поляков Е. Г., Нечаев А. В., Смирнов А. В. Металлургия редкоземельных элементов. — М. : Металлургиздат, 2018. — 129 с.
2. Литвинова Т. Е., Сучков Д. В. Комплексный подход к утилизации техногенных отходов минерально-сырьевого комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 6. С. 331—348.
3. Лаверов Н. П., Абдульманов Н. Г., Бровин К. Г. Подземное выщелачивание полиэлементных руд. – М.: Изд-во АГН, 1998. – 446 с
4. Borst A. M., Smith M. P., Finch A. A., Estrade G. et al. Adsorption of rare earth elements in regolith-hosted clay deposits // Nature Communications. 2020. Vol. 11, Iss. 1. DOI: 10.1038/s41467-020-17801-5
5. Junming Zhou, Hongmei Liu, Dong Liu, Peng Yuan et al. Sorption/desorption of Eu(III) on halloysite and kaolinite // Applied Clay Science. 2022. Vol. 216. DOI: 10.1016/j.clay.2021.106356
6. Bitskiy R. R. Advanced methods for the extraction of useful components from volcanic gases // Mining Science and Technology (Russia). 2017. No. 4. P. 3–11.
7. Lokshin E. P., Tareeva O. A., Elizarova I. R. Sorption of rareearth elements from phosphogypsum sulfuric acid leaching solutions // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2015. Vol. 49. DOI: 10.1134/S0040579515050127
8. Lokshin E. P., Ivanenko V. I., Tareeva O. A., Korneikov R. I. Sorption of rare earth elements of waste solution of leaching uranium // Russian Journal of Applied Chemistry. 2013. Vol. 86. DOI: 10.1134/S1070427213030269
9. Рычков В. Н., Кириллов Е. В., Кириллов С. В., Буньков Г. М. и др. Извлечение редкоземельных металлов из фосфогипса и растворов подземного выщелачивания урана // Известия вузов. Цветная металлургия. 2024. № 3. С. 57–72.
10. Юрасова О. В., Харламова Т. А., Семенов А. А., Василенко С. А. и др. Исследования по извлечению церия из растворов концентратов редкоземельных металлов электрохимическим и экстракционным методами // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2016. № 4. С. 34–41.
11. Петухов О. Ф., Рузиев Б. Т., Шарафутдинов У. З. Экстракционная очистка концентратов РЗЭ от примесей и природных радионуклидов // Горный Вестник Узбекистана. 2020. № 3. С. 13–16.
12. Петухов О. Ф., Рузиев Б. Т., Курбанов М. А., Шарафутдинов У. З. Получение двуокиси церия из концентрата редкоземельных металлов методом экстракции // Горный вестник Узбекистана. 2021. № 4. С. 56–58.
13. Tianchi Liu, Ji Chen. Extraction and separation of heavy rare earth elements: A review // Separation and Purification Technology. 2021. Vol. 276. DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119263
14. Петухов О. Ф., Рузиев Б. Т., Курбанов М. А., Шарафутдинов У. З. Выделение церия из концентрата РЗМ методом растворения – осаждения // Горный вестник Узбекистана. 2021. № 3. С. 49–51.
15. Xuan Zhang, Weiquan Zhan, Qizheng Weng, Shaoxian Song et al. Electro-assisted sorption behavior and mechanism of lowconcentration rare earth elements on carbon based materials // Applied Surface Science. 2024. Vol. 664. DOI: 10.1016/j.apsusc.2024.160224
16. Волков В. П. Сорбционные процессы действующих производств. – М. : Руда и Металлы, 2014. – 160 с.
17. Сайкина О. Ю., Юрасова О. В. Сорбционное извлечение редкоземельных металлов в процессе переработки фосфогипса // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 7. С. 107–111.
18. Saravanan P., Kannan R., Saravanan V., Venkatkumar S. et al. Current status and future directions: Separation of rare earth elements by sorption processes // Journal of Molecular Liquids. 2024. DOI: 10.1016/j.molliq.2024.126751
19. Bennet Sam Thomas, Piet Dimitriadis, Chandan Kundu, Sai Sree Varsha Vuppaladadiyam et al. Extraction and separation of rare earth elements from coal and coal fly ash: A review on fundamental understanding and on-going engineering advancements // Journal of Environmental Chemical Engi neering, 2024. Vol. 12. DOI: 10.1016/j.jece. 2024.112769
20. Lozano A., Ayora C., Fernández-Martínez A. Sorption of rare earth elements onto basaluminite: The role of sulfate and pH // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2019. Vol. 258. Р. 50–62.
21. Артамонов А. В., Смирнова Д. Н., Смирнов Н. Н., Ильин А. П. Извлечение редкоземельных элементов из твердых отходов производства фосфорной кислоты с последующей сорбцией на катионообменных смолах // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. № 10. С. 34–41.
22. Петухов О. Ф., Рузиев Б. Т., Шарафутдинов У. З. Извлечение редкоземельных элементов из растворов подземного выщелачивания урана // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 1. С. 58–67.
23. Суркова Т. Ю., Мукушева А. С., Юлусов С. Б., Дуленин А. П., Гущин А. П. Извлечение редкоземельных элементов из растворов подземного выщелачивания урановых руд // Комплексное использование минерального сырья. 2011. № 2. С. 86–91.
24. Petukhov O. F., Khalimov I. U., Istomin V. P., Karimov N. М. The effect of clay minerals on in-situ leaching of uranium // Mining Science and Technology (Russia). 2023. № 8. Р. 39–46.
25. Шарафутдинов У. З., Халимов И. У., Хамидов С. Б., Каримов Н. М. Сорбция рения из реэкстрактов урана угольными адсорбентами //Цветные металлы. 2023. № 12. С. 51–56.
26. Катионит КУ-2-8 ГОСТ 20298–74. – URL: https://td-uhk.ru/catalog/smoly_ionoobmennye/3/13/kationit_ku_2_8_gost_20298_74 (дата обращения 19.08-2025).
27. Углеаммонийная соль. – URL: https://www.navoiyazot.uz/ru/product/ugleammonijnaja-sol (дата обращения 19.08.2025).