Гидрометаллургическая технология стадиального извлечения редких металлов и сопутствующих компонентов из пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Пермякова Наталия Анатольевна

• Пермякова Наталия Анатольевна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Пермякова Наталия Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Современное состояние редкоземельной отрасли в России и за рубежом: минерально-сырьевая база, конъюнктура рынка, производственные мощности

1.2 Современное состояние ниобиевой отрасли в России и за рубежом: минерально-сырьевая база, конъюнктура рынка, производственные мощности

1.3 Способы переработки кор выветривания карбонатитов

1.4 Краткая характеристика Чуктуконского месторождения

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Используемые реагенты

2.2 Методики проведения экспериментов

2.3 Методы аналитического, минералогического и радиационного контроля

2.4 Обработка экспериментальных данных

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3 МИНЕРАЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ КАРБОНАТИТОВ ПИРОХЛОР -МОНАЦИТ-ГЁТИТОВОГО МИНЕРАЛЬНОГО ТИПА

3.1 Особенности вещественного состава руды

3.2 Оценка целесообразности применения методов обогащения

3.3 Обоснование направлений химико-металлургической переработки

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 4 ВЫБОР СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ ПИРОХЛОР-МОНАЦИТ-ГЁТИТОВЫХ РУД

4.1 Объект исследования

4.2 Исследования по термохимическому разложению руды

4.3 Исследование процесса сульфатизации

4.4 Исследования по агитационному азотнокислотному выщелачиванию

4.5 Исследования по автоклавному азотнокислотному выщелачиванию

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИОБИЯ ИЗ КЕКА АВТОКЛАВНОГО АЗОТНОКИСЛОТНОГО ВСКРЫТИЯ

5.1 Спекание с щелочными реагентами

5.2 Экстрактивное выщелачивание

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 6 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ РУД ЧУКТУКОНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидрометаллургическая технология стадиального извлечения редких металлов и сопутствующих компонентов из пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения»

Актуальность темы исследования

В современных условиях для экономического развития страны, обеспечения ее национальной безопасности и сохранения технологического суверенитета критическую значимость приобретают такие дефицитные стратегические металлы как ниобий и редкоземельные металлы (РЗМ). Обладая уникальными свойствами, РЗМ и ниобий востребованы в высокотехнологичных и наукоемких областях ведущих экономик мира.

Основным источником ниобия в мире являются месторождения кор выветривания карбонатитов (КВК), характеризующиеся аномальной обогащенностью РЗМ (до 12% TREO) и содержащие промышленно-значимые концентрации таких попутных компонентов как марганец (до 28% MnO) и железо (до 69% Fe2O3). Однако, на сегодняшний день российская минерально-сырьевая база КВК с уникальными запасами РЗМ и ниобия является неосвоенной, что вызвано практически полным отсутствием отечественного опыта промышленной переработки этой рудной формации.

В настоящее время не существует универсальной технологии переработки КВК. Ввиду того, что месторождения данной рудной формации отличаются неоднородностью, комплексностью, разным характером рудоносности, условиями формирования, масштабами оруденения и качеством руд, переработка данного типа рудного сырья является сложной задачей и требует нетрадиционных технологических подходов. На основании вышесказанного, разработка рациональных и эффективных технологических решений по извлечению РЗМ и ниобия из КВК отечественных месторождений, нацеленных на комплексность использования сырья, является крайне актуальной задачей.

Одним из перспективных объектов КВК являются руды Чуктуконского месторождения, комплексная переработка которых имеет все предпосылки обеспечить Россию стратегически важными и дефицитными металлами (РЗМ, ниобий, марганец), внести существенный вклад в реализацию Стратегии РФ до

2035 года по развитию минерально-сырьевой базы и минимизировать зависимость российского рынка от импорта этих металлов.

Степень разработанности темы исследования

Проблема эффективной и комплексной переработки редкометалльного сырья различных типов и сегодня является широко обсуждаемой не только в России, но и за рубежом. Этим направлением занимались ведущие ученые и специалисты редкометалльной отрасли отечественной науки: Башилов И.Я., Большаков К.А., Коровин С.С., Скляренко С.И., Зеликман А.Н., Резник А.М., Меерсон Г.А., Кипарисов С.С., Коршунов Б.Г., Федоров П.И., Тананаев И.В., Мелентьев Б. Н., Горощенко Я.Г. и многие другие.

Особенностям получения редких, в том числе редкоземельных, металлов из разных типов редкометалльного сырья посвящены работы Букина В.И., Дробота Д.В. (РТУ МИРЭА, бывш. МИТХТ имени М.В. Ломоносова), Петровой Н.В., Зверева Л.В., Сидоренко Г.А., Алексадровой И.Т. (ВИМС), Локшина Э.П., Николаева А.И., Мудрук Н.В. (ИХТРЭМС КНЦ РАН), Богатыревой Е.В. (НИТУ МИСиС), Чекмарева А.М., Степанова С.И. (РХТУ им. Д.И. Менделеева), Чистов Л.Б. (Гиредмет), Wang L., Zhao L., Varbaan N., Brown J., Mackie S., Goode J. и ряда других. Однако, появившиеся в последние годы публикации в основном носят частный характер и посвящены исследованиям конкретных операций технологического передела. В то время как данных по разработкам технологий полного цикла, имеющих практическую значимость, немного.

Зарубежная практика переработки КВК не может быть воспроизведена на рудах российских месторождений из-за специфических особенностей их вещественного состава. Технологические решения, разработанные профильными научно-исследовательскими организациями (Гиредметом, КИЦМе, ИХХТ СО РАН, ИМГРЭ) для переработки данной рудной формации, как правило, ориентированы на использование развернутых многостадиальных схем, не учитывают возможность использования новых реагентных режимов и

современных высокоэффективных методов взамен традиционно используемых. Кроме того, не достаточно проработан вопрос селективного разделение основных рудных компонентов, не оценено распределение фосфора и радиоактивности по продуктам переработки. Цели и задачи

Целью диссертационной работы является разработка эффективных технологических решений селективного извлечения редких металлов (РЗМ, ниобия) из руд Чуктуконского месторождения и попутного извлечения сопутствующих компонентов (марганец, железо), обеспечивающих комплексность использования сырья.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить минералогические особенности исходной руды и установить возможность применения традиционных методов обогащения руд.

2. Оценить технологические свойства слагающих руду минералов с определением направлений химико-металлургической переработки руд.

3. Исследовать поведение основных (Nb, TREE) и попутных (Fe, Mn, P) компонентов при переработке рудного материала с использованием кислотных и щелочных реагентов в разных технологических режимах.

4. Установить оптимальный технологический режим селективного извлечения РЗМ и ниобия из рудного материала.

5. Разработать способ экстрактивного выщелачивания (ЭВ) для извлечения ниобия.

6. Предложить технологию стадиального извлечения РЗМ и ниобия из руд Чуктуконского месторождения с попутным извлечением марганца и железа.

Научная новизна

Экспериментально подтверждена необогатимость пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения традиционными методами (магнитными, гравитационными, флотационными).

Разработаны эффективные научно-технологические основы вскрытия пирохлор-монацит-гётитовых руд:

- в условиях щелочной переработки руд методом спекания разложение минералов-концентраторов РЗМ сопровождается образованием ферритов РЗМ. Основные условия образования фаз нетрадиционного состава: 40-45% железосодержащих минералов в составе руды, температурный режим - 750 oC, т=1ч, массовое соотношение руда:№ОН/КОН=1:(1^4);

- состав ниобийсодержащих продуктов сульфатизации полиминеральной редкометалльной системы зависит от массового соотношения фосфорсодержащие минералы:пирохлор, температуры процесса и расхода H2SO4;

- селективное распределение рудных компонентов (Nb, TREE, Fe, Mn, P) между твердым остатком и раствором достигается при автоклавном азотнокислотном выщелачивании руды с получением технологически оптимальной для дальнейшей переработки формы: раствор нитратов редких земель и марганца, твердый остаток -колумбитизированный пирохлор, труднорастворимые гидроксиферрофосфаты.

Определены и обоснованы условия ЭВ ниобия из высокожелезистого ниобийсодержащего сырья: время контакта фаз (5 мин), концентрация плавиковой и серной кислот (CHF=4,1M, CH2SO4=8,4M), массовое соотношение твердой к водной и органической фазам (Т:Жв:Жо=1:2:1), органический реагент (50%-ный ТБФ в октане), температурный режим (t=20±2 оС).

Впервые установлены основные закономерности соэкстракции кремния с ниобием трибутилфосфатом (ТБФ) из фторидно-сульфатных сред в диапазоне концентраций кислот (0,33^7,43М HF и 7,04^11,04М H2SO4) при суммарной кислотности 12М и времени контакта фаз 5 мин.

Теоретическая и практическая значимость

Установлено, что по минералого-технологическим особенностям руды Чуктуконского месторождения относятся к категории практически необогатимых традиционными методами.

Обоснована нецелесообразность использования для вскрытия КВК пирохлор-монацит-гётитового минерального типа термохимических способов и сульфатизации; для высокоэффективного вскрытия с целью селективного разделения TREE, Mn от Nb, Fe, P рекомендовано автоклавное азотнокислотное выщелачивание.

Разработаны условия ЭВ ниобия из высокожелезистого ниобийсодержащего сырья (кека автоклавного вскрытия руды), позволяющие за 5 мин проведения процесса в системе Ш-НгБО^ТБФ при температуре 18-20 оС селективно перевести в органическую фазу более 95% ниобия. Способ защищен патентом на изобретение (№ 2717421).

Результаты исследований по вскрытию руд Чуктуконского месторождения, использованы при разработке технологической части технико-экономического обоснования временных разведочных кондиций и подсчете запасов месторождения.

Разработана технология комплексной переработки руд Чуктуконского месторождения, обеспечивающая получение Nb2O5 металлургического качества, ликвидного железистого продукта, редкоземельной и марганцевой продукции. Разработанные технологические решения по комплексной переработке исследуемых руд могут служить основой для вовлечения этих руд в промышленное освоение.

Методология и методы исследования

В работе использован комплекс современных аттестованных методик и методов анализа (рентгеноспектральный флуоресцентный, масс-спектральный и атомно-эмиссионный с индуктивно-связной плазмой, гамма-спектрометрический, фотометрический, рентгенографический фазовый, физические методы минералогического анализа). При анализе результатов учтены величины стандартных отклонений, оценена погрешность эксперимента и расчетов, их воспроизводимость. В экспериментальной части задействован широкий спектр

методов исследований технологических свойств минерального сырья (методы обогащения, гидро- и пирометаллургические). Положения, выносимые на защиту

1. Технологические подходы к выбору способов переработки рудоносных КВК пирохлор-монацит-гётитового минерального типа, установленные на основе индивидуальных минералого-технологических особенностей руд (наличие в рудах материала микро-и нанометрического размера, гётитовая оболочка вокруг зерен монацита, скорлуповатая отдельность пирохлора, заполнение пустот между кристаллами марганцевых минералов хлопьевидными агрегатами железистых минералов, замещение центральной части зерен пирохлора гетитом, гематитовая внешняя оболочка зерна пирохлора) и технологических свойств минералов-концентраторов ценных компонентов (химическая и термическая устойчивость).

2. Научно-технологические основы эффективного извлечения основных рудных компонентов (Nb, TREE, Fe, Mn, P) из пирохлор-монацит-гётитовых руд: характер преобразований минералов-концентраторов РЗМ и железа в фазы нетрадиционного состава при термохимической переработке; факторы, влияющие на состав ниобийсодержащих продуктов высокотемпературной сульфатизации полиминеральной редкометалльной системы; зависимость степени извлечения рудных компонентов в раствор от вариаций технологических параметров азотнокислотного выщелачивания в агитационном и автоклавном режимах.

3. Основные закономерности ЭВ ниобия из высокожелезистого кека автоклавного азотнокислотного вскрытия руды в системе HF-H2SO4-ТБФ.

4. Гидрометаллургическая технология стадиального извлечения редких и сопутствующих металлов из пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения, основанная на сочетании автоклавного и экстрактивного выщелачивания.

Степень достоверности и апробации результатов

Достоверность полученных результатов обусловлена большим объемом экспериментальных и теоретических исследований, применением комплекса современного технологического и аналитического оборудования, аттестованных методик и инструментальных методов анализа с использованием приборов, прошедших государственную поверку.

Материалы диссертации представлены на 15-ти всероссийских и международных конференциях, конгрессах, семинарах, научно-практических школах, в том числе: Минералогический семинар с международным участием «Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии (Юшкинские чтения-2016)» (г. Сыктывкар, Республика Коми, 2016г.), Международная конференция «Ресурсосбережение и охрана окружающей среды при обогащении и переработке минерального сырья (Плаксинские чтения -2016)» (г.Санкт-Петербург, 2016 г.), XVI International Scientific Conference with elements of school of young scientists (Moscow, 2016), XXV-й международный симпозиум горнодобывающей отрасли — «Неделя горняка-2017» (г.Москва, 2017г.), XI Конгресс обогатителей стран СНГ-2017 (г.Москва, 2017 г.), VII и VIII научно-практическая школа-конференция молодых ученых и специалистов с международным участием «Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых» (г.Москва, 2017г., 2019г.), Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы получения и применения РЗМ и РМ-2017» (г.Москва, 2017г.), Международная научная конференция «Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья (Плаксинские чтения - 2017)» (г.Красноярск, 2017г.), III Гео-аналитическая конференция «Качество данных в недропользовании: твердые полезные ископаемые» (г.Москва, 2018г.), III Всероссийская конференция с международным участием, посвященной 60-летию ИХТРЭМС КНЦ РАН «Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов» (г.Апатиты, 2018 г.),

III Международная научно-практическая конференция «Интенсификация гидрометаллургических процессов переработки природного и техногенного сырья. Технологии и оборудование» (г.Санкт-Петербург, 2018г.), XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (г.Санкт-Петербург, 2019 г.), II Международная научно-практическая конференция «Редкие металлы и материалы на их основе: технологии, свойства и применение» памяти академика Н.П. Сажина (Редмет-2022)» (г.Москва, 2022 г.), IV Всероссийская конференция с международным участием «Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов» (г.Апатиты, 2023г.).

По теме диссертационной работы опубликовано 7 статей в научных журналах, 4 из которых в журналах из перечня рецензируемых научных изданий ВАК РФ; 1 патент РФ на изобретение; 14 тезисов докладов на конференциях различного уровня.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Современное состояние редкоземельной отрасли в России и за рубежом: минерально-сырьевая база, конъюнктура рынка, производственные

мощности

К редкоземельным металлам (РЗМ) относят элементы Ш(Б) группы Першдической системы Д.И. Менделеева: La и лантаноиды (Се - Lu). Согласно международной номенклатуре IUPAC, к РЗМ также относят скандий и иттрий [1-3]. В настоящее время ширoкo используется клaссификaция РЗМ по их экстракционному поведению (лантаноидный тетрадный эффект фракционирования РЗМ): металлы подразделяют на легкую (Ьа, Се, Рг, Ш), среднюю (Pm, Sm, Eu, Gd), средне-тяжелую (Gd, ТО, Dy, Ш) и тяжелую ^г, Tm, УЪ, Lu, У) группы [4]. Важно отметить, в 2022 году распоряжением Правительства РФ ниобий и РЗМ отнесены к категории стратегического, дефицитного, критически зависимого от импорта минерального сырья [2].

Минерально-сырьевая база РЗМ характеризуется высокой разведанностью, при этом 77,5% подтвержденных запасов сосредоточены в недрах всего трех стран: Китая, России и США. По данным United States Geological Suгvey, официальной государственной статистики и экспертной оценки ФГБУ «ВИМС» (Россия) мировые запасы РЗМ превышают 112 млн т [5] (рис. 1.1).

Мировая минерально-сырьевая база РЗМ сформирована месторождениями, связанными с карбонатитовыми комплексами, монацитовыми россыпями, щелочными породами с редкоземельной минерализацией, ионно-адсорбционными глинами [1,6-8]. Промышленно значимыми минералами для производства РЗМ являются мoнацит, бaстнeзит, ксештим; в России - лoпaрит.

Бастнезитовые месторождения карбонатитов составляют основу минерально-сырьевой базы Китая, являющегося флагманом мировой редкоземельной промышленности. Значительная часть запасов РЗМ в Китае сосредоточено в уникальном по составу месторождении Баян-Обо

(до 7% лантаноидов средней группы). Также известно месторождение бастнезитовых руд в провинции Сычуань - Маонюпин, запасы которого оцениваются в 0,4 млн т ТЯБО при их содержании в рудах 2% [9,10]. В провинциях Фуцзянь, Гуандун и Цзянси насчитывается около 80% мировых запасов лантаноидов тяжелой группы (1,5 млн т при содержании 0,03-0,2 % ТЯБО), которые добываются и извлекаются из ионно-абсорбционных глин [5,10].

Рисунок 1.1 - Мировые запасы РЗМ, млн т TREO [1]

Бастнезитовые месторождения карбонатитового типа в Калифорнии, Колорадо и Вайоминг - основной ресурсный потенциал РЗМ в США. На Аляске выявлено крупнейшее в Северной Америке комплексное урановое месторождение со значительными запасами тантала, ниобия и РЗМ. Месторождения с запасами тяжелых РЗМ разведаны в штатах Миссури, Нью-Йорк и Айдахо. Небольшие концентрации РЗМ обнаружены в рудах некоторых фосфоритовых и флюоритовых месторождений и в пляжевых палеороссыпях монацита [11]. Самым крупным бастнезитовым источником РЗМ в США является месторождение Mountain Pass (штат Калифорния), подтвержденные запасы

которого на начало 2009г. - более 20 млн т руды (8,2 % ТЯБО) [1]. Концентрат, получаемый из руд этого месторождения, перерабатывается в Китае.

Редкоземельный потенциал Австралии связан с карбонатными комплексами, щелочными породами, ильменит-рутил-циркон-монацитовыми прибрежно-морскими россыпями (Дункан, Ноланс-Бор, Тунги). Сегодня практически вся добыча РЗМ осуществляется из руд м. Маунт-Уэлд (подтвержденные запасы ~ 9,7 млн т со средним содержанием 11,7% ТЯБО) [12,13]. Получаемые редкоземельных концентратов перерабатываются на заводе в Малайзии. В настоящее время компания наращивает мощности по выпуску продукции тяжелой группы РЗМ (до 11 тыс.т). Австралия связывает большие перспективы развития редкоземельной промышленности с освоением нового месторождения Браунс-Рейндж [14], характеризующего аномально высокими содержаниями Эу и ТЬ. Мощности предприятия оцениваются ~ 17 тыс т концентрата (20% ТЯБО), в т.ч. около 280 т диспрозия и более 3 тыс.т оксидов среднетяжелой группы.

С 2018 г. крупным игроком рынка РЗМ средней и тяжелой группы является Мьянма, которая по объемам производства редкоземельной продукции в 2022 году заняла четвертое место в мире [5,15,16].

На территории Вьетнама располагается одна из самых крупных ресурсных баз РЗМ в мире: запасы месторождения Донг-Пао составляют около 11 млн т (5,33% ТЯБО) [17], что позволяет отнести эту страну к ведущим продуцентам РЗМ. Редкоземельные месторождения Бразилии представлены латеритными корами выветривания карбонатитов и прибрежно-морскими монацитовыми россыпями атлантического побережья [18]. Минерально-сырьевая база РЗМ в Индии наращивает свои запасы за счет освоения прибрежно-морских россыпей. В Гренландии обнаружено несколько крупных редкоземельных месторождений, связанных со щелочными интрузиями агпаитовой формации - Кванфилд и Кринглерн [19]. В Канаде выявлены редкометалльные месторождения в массивах

щелочных и нефелиновых сиенитов - Нечалачо (1,37 % ТЯБО) и Кипаве (0,39 % ТЯБО) [20-22].

Российская МСБ РЗМ является значительной по запасам и ресурсам (рис. 1.2). Парадоксально, что несмотря на внушительные объемы добычи (сопоставимые с показателями Китая), промышленное производство РЗМ не превышает двух процентов. Лопаритовые руды Ловозерсокого месторождения (Мурманская обл.) - главный и единственный в РФ источник промышленного получения РЗМ в РФ.

Источник: ГБЗ РФ

Рисунок 1.2 - Распределение запасов и прогнозных ресурсов РЗМ по субъектам

РФ, тыс.т ТЯБО на 01.01.2022г. [5]

По состоянию на 01.01.2022 г. балансовые запасы РЗМ составили 28,8 млн т ТЯБО, которые заключены в 17 коренных и 2 техногенных месторождениях с суммарными запасами 12,9 тыс. т РЗМ [5,23]. Сырьевая база РЗМ России сосредоточена в объектах Мурманской области, Сибири, Дальнего Востока и Республике Коми (табл. 1.1).

Красноуфимские монацитовые концентраты числятся в Госрезерве страны в количестве 82 тыс. т (~44 тыс. т ТЯБО) и могут рассматриваться как потенциальный источник получения РЗМ. Однако необходимость выделения из монацитовых концентратов тория в отдельный продукт (4-5% ТЮ2) и поиск дальнейших путей его утилизации (продажа или захоронение) тормозят вовлечение данного сырья в переработку [24,25].

Среди наиболее перспективных техногенных образований для извлечения редких земель в настоящее время позиционируются красные шламы, стоки гидролизной кислоты крымского завода «Титановые инвестиции» [24].

Рынок РЗМ является относительно новым и одним из прогрессивных: за последние 25 лет объем их мирового производства и потребления увеличился почти в 3,5 раза и прогнозы его дальнейшего развития вполне многообещающие [26-30].

Номенклатура РЗ-продукции насчитывает тысячи наименований. Наиболее широким спросом пользуются концентраты смешанных РЗМ цериевой группы, в особенности карбонаты и нитраты, мишметалл, индивидуальные оксиды и металлы разной степени чистоты. Объектами мировой торговли являются также промежуточные концентраты цериевых и иттриевых РЗМ в различных сочетаниях.

Индивидуальные особенности каждой группы РЗМ определяют уровень их востребованности и широту областей применения. Наиболее востребованными считаются неодим и празеодим; диспрозий, европий, тербий, лантан и церий имеют примерно равную ценность.

Таблица 1.1 - Основные месторождения РЗМ в России [5,23]

Запасы на

Месторождение (субъект РФ) Геолого-промышленный тип 01.01.2022г. категорий, тыс.т ТЮЮ Доля в запасах РФ.% Содержание ТКЕОв рудах, % Статус Недропольз ов атель

А4-В+С1 С2

Ловозерское (Мурманская обл) лопаритовый 2 646,3 4 524 24.9 1,12 разрабатываемое ООО «Ловозерский ГОК»

Кукисвумчоррское (Мурманская обл) апатит-нефелиновый 861,8 3.2 3 0,24 разрабатываемое на другие компоненты АО «Апатит» (ПАО «ФосАгро»)

Юкспорское (Мурманская обл) апатит-нефелиновый 1 600,7 0 5,6 0,35 разрабатываемое на другие компоненты АО «Апатит» (ПАО «ФосАгро»)

Апатитовый цирк (Мурманская обл) апатит-нефелиновый 313,3 24.8 1,2 0,37 разрабатываемое на другие компоненты АО «Апатит» (ПАО «ФосАгро»)

Колшвингкое (Мурманская обл) апатит-нефелиновый 2 448,5 507.4 10.3 0,42 разрабатываемое на другие компоненты АО «Апатит» (ПАО «ФосАгро»)

Ньорпахкское (Мурманская обл) апатит-нефелиновый 213,7 21.7 0,8 0,37 разрабатываемое на другие компоненты АО «Апатит» (ПАО «ФосАгро»)

Олений ручей (Мурманская обл.) апатит-нефелиновый 891,7 468,6 4,7 0,38 разрабатываемое на другие компоненты АО «Северо-Западная Фосфорная Компания» (ПАО «Акрон»)

Партомчоррское (Мурманская обл) апатит-нефелиновый 1 505,2 257,7 6,1 0,2 подготавливаемое к освоению ЗАО ГК «Партомчорр» (ПАО «ФосАгро»)

Томторское, уч. Буранный (Республика Саха, Якутия) коры выветривания карбонатитов 2 640,4 592,5 11.2 11,99 п о дг отавлив а емое к освоению ООО «Восток Инжиниринг» (ООО «ТриАркМайнинг»)

Ярегское (Республика Коми) нефтеносные лейкоксеновые песчаники 219,4 811,7 0,1 0,04 подготавлив а емое к освоению ООО «ЯрегаРуда» ООО «Лукойл-Коми» (ПАО «Лукойл»)

Зашихинское (Иркутская обл.) щелочные граниты 44,4 0,2 0.9 п о дг отавлив а емое к освоению ЗАО «ТЕХНОИНВЕСТ АЛЬЯНС»

Чуктуконское (Красноярский край) коры выветривания карбонатитов 952,9 1 909,4 9,9 5,38 нераспределённый фонд недр

Селигдарское (Республика Саха, Якутия) апатит-карбонатный 4 410.4 - 15.3 0.35 нераспределённый фонд недр

Белозимннское (Иркутская обл.) коры выветривания карбонатитов - 1 645,9 5,7 0,9 нераспределённый фонд недр

Уникальные свойства редкоземельных металлов позволяют им найти широкое применение в высокотехнологичных отраслях промышленности (радиоэлектронике, приборо- и машиностроении, металлургии, химической, стекольной и керамической промышленности и др.) [31]. Их используют в производстве постоянных магнитов (Бш, Эу), катализаторов для крекинга нефти (Ьа, Се, Ш, Рг), синтеза каучука (Ш, Рг), для выпуска каталитических фильтров-нейтрализаторов выхлопных газов автотранспорта (Се), люминофоров для мониторов и энергосберегающих ламп (У, Би, ТЬ), порошков для полировки линз и микрочипов (Ьа, Се, Ш, Рг) [5,27-29,32]. Одной из значимых сфер применения РЗМ является металлургия. В металлургии в основном применяют РЗМ в виде мишметалла и силицидов РЗМ типа ФС30РЗМ30 [33-35]. Распространенной формой добавок РЗМ в чугун и сталь остаются их сплавы, полученные путем электролиза (мишметалл, ферроцерий, ферроцерий с магнием ФЦМ-5). Чистые РЗМ в виде металлов (иттрий, лантан, церий, неодим) применяют в производстве специальных сталей. При этом, объемы и секторы потребления РЗМ каждой страны зависят от общего состояния ее экономики и технологического статуса.

В 2018 г. объем мирового производства РЗМ составил 201 тыс. т [5,35], из них 119 тыс. т приходилось на Китай, являющегося главным продуцентом и потребителем РЗМ. В 2019 г. цифра составила уже 210 тыс. т в пересчете на оксиды [5,36] с учетом таких стран как Китай, США, Бирма, Австралия, Индия, Россия, Мадагаскар, Тайланд, Бразилия, Вьетнам, Бурунди. В 2022 году квоты Китая на производство РЗМ составили более 210 тыс.т (рис. 1.3).

На сегодняшний день Китай по-прежнему остается в лидирующих позициях на рынке РЗМ-продукции, обеспечивая более 85% мирового производства всей линейки РЗМ. Из-за экономического спада, пандемии СОУГО-19 и роста внутреннего спроса на РЗМ экспорт Китая сократился, но продолжает доминировать над другими рынками (рис. 1.4). При этом по прогнозам ЯоБкШ, к 2030г. ситуация изменится и выпуск индивидуальных РЗМ вне Китая увеличится

до 70 тыс.т. Развитие «зеленой» энергетики обеспечивает устойчивый рост уровня потребления РЗМ.

Рисунок 1.3 - Ежегодные квоты Китая на производство РЗМ, тыс.т

(Источник: Инфомайн)

Рисунок 1.4 - Экспорт Китаем редкоземельной продукции, тыс.т

(Источник: Инфомайн)

Снижение экспортных поставок Китаем РЗМ поспособствовало росту цен на эти металлы. Цены на отдельные металлы (в частности, диспрозий, гадолиний, тербий) значительно возросли (на 200-300 %) в виду повышенного спроса

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пермякова Наталия Анатольевна, 2024 год

- 177 с.

103. ОСТ 41-08-214-04. Управление качеством аналитических работ. Внутренний лабораторный контроль точности правильности и прецизионности результатов количественного химического анализа. Стандарт отрасли. -М.: РИС ВИМС, 2009. - 92 с.

104. НСАМ 544-АЭС. Определение массовой доли ниобия, лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, иттрия, скандия, стронция, бария, фосфора, титана, ванадия, марганца и железа в редкометалльных и редкоземельных рудах атомно-эмиссионным с индуктивно-связанной плазмой методом. Методические рекомендации. - М.: ВИМС, 2016. - 32 с.

105. НСАМ 545-МС. Определение массовой доли ниобия, лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, иттрия, стронция, бария, тория и урана в редкометалльных и редкоземельных рудах масс-спектральным с индуктивно-связанной плазмой методом. Методика количественного химического анализа. - М.: ВИМС, 2016. - 32 с.

106. Елинсон, С.В. Новые фотометрические методы определения ниобия и тантала в металлах и сплавах / С.В. Елинсон, Л.И. Победин // Журнал аналитической химии. - Т.ХУШ. - Вып. 2. - С.189-195.

107. Добкина, Б.М. Колориметрическое определение кремния в плавиковой кислоте / Б.М. Добкина // Заводская лаборатория. - 1948. - Т.14. - № 6.

- С. 755.

108. НСОММИ № 191. Рентгенографический количественный фазовый анализ (РКФА) с использованием метода внутреннего стандарта. Методические рекомендации. - М.: ВИМС, 2017.

109. НСОММИ № 111. Петрографический анализ магматических, метаморфических и осадочных пород. Методические рекомендации.

- М.: ВИМС, 1996.

110. НСОММИ №185. Рентгеноспектральный энергодисперсионный микроанализ минералов редких элементов. Методические рекомендации.

- М.: ВИМС, 2016.

111. ОСТ 41-08-266-04. Управление качеством минералогических работ. Методики количественного фазового анализа горных пород, руд и техногенных образований. Разработка, аттестация, утверждение. Стандарт отрасли. - М.: РИС ВИМС, 2011. - 86 с.

112. Бебешко, Г.И. Прямое потенциометрическое определение фтора с фторидселективным электродом в минеральном сырье различного состава / Г.И. Бебешко, В.П. Розе, В.А. Хализова // Журнал аналитической химии.

- 1979. - Т. 34. - Вып. 3. - С. 507-510.

113. Лихникевич, Е.Г. Особенности поведения марганца и редкоземельных элементов при гидрометаллургической переработке комплексных редкометалльно-редкоземельных руд / Е.Г. Лихникевич, Н.А. Пермякова, Н.А. Сычева // Разведка и охрана недр. - 2016 г. - № 7. - С. 51-54.

114. Лихникевич, Е.Г. Минералогический прогноз выбора технологий переработки редкометалльных руд / Е.Г. Лихникевич, Е.Г. Ожогина, Н.А. Пермякова // Разведка и охрана недр. - 2021. - № 6. - С. 56-60.

115. Пермякова, Н.А. Гидрометаллургические приемы в технологии комплексной переработки пирохлор-монацит-гётитовых руд / Н.А. Пермякова, Е.И. Лысакова, М.В. Цыганкова // XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. В 6 т. Т. 1: тез. докл. (г.Санкт-Петербург, 09-13 сентября 2019г.). - Санкт-Петербург: 2019. - С. 261.

116. Пермякова. Н.А. Технологические решения повышения эффективности комплексной переработки пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения / Н.А. Пермякова // Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых. Тезисы докладов восьмой научно-практической школы-конференции молодых ученых и специалистов

с международным участием (г.Москва, 14-15 мая 2019 г.). - М.: ВИМС, 2019.

- С. 80-81.

117. Патент № 135841 Российская Федерация, МПК B03D 1/01. Способ флотации пирохлоровых руд: № 676615: заявл: 15.08.1960; опубл. 01.01.1961. / Влодавский И.Х., Горловский С.И., Хоботова Н.П., Щукина Н.Е. - Бюл. № 4.

- 10 с.

118. Иванков, С.И. Пути решения экологических прблем инновационных технологий обогащения различных видов минерального сырья / С.И. Иванков, Д.Г. Петкевич-Сочнов // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. - 2016. - Вып. 2. - 124 с.

119. Пермякова, Н.А. Технологические аспекты комплексной переработки пирохлор-монацит-гётитовых руд / Н.А. Пермякова // 2-я Международная научно-практическая конференция «Редкие металлы и материалы на их основе: технологии, свойства и применение» памяти академика Н.П. Сажина (РЕДМЕТ-2022): Сборник тезисов (г.Москва, 23-25 ноября 2022г.).

- М.: АО «Гиредмет», 2022. - С. 319-320.

120. Зверев, Л.В. Методы минералогических исследований: справочник / Л.В. Зверев; под ред. А.И. Гинзбурга. — М.: Недра, 1985. - 479 с.

121. Оспанов, Х.К. Термодинамика и кинетика гетерогенных процессов / Х.К. Оспанов. - Алма-Ата: КазГУ, 1990. - 156 с.

122. Оспанов, Х.К. Обоснование последовательности растворения минералов бериллия / Х.К. Оспанов // Журнал неорганической химии. - 1983. - Т. 28.

- Вып. 2. - С. 324-328.

123. Оспанов, Х.К. Физико-химические основы избирательного растворения минералов / Х.К. Оспанов. - М.: Недра, 1993. - 174 с.

124. Cailleux, A. Initiation a lètude des sables et des galets / A. Cailleux, J. Tricart.

- Т. 3. - Paris, 1963.

125. Зуев, В.В. Энергоплотность, свойства минералов и энергетическое строение Земли / В.В. Зуев. - Спб.: Наука, 1995. - 128 с.

126. Богатырева, Е.В. Критерии оценки химической устойчивости минералов / Е.В. Богатырева // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2013. - № 1. - С. 153-169.

127. Поваренных, А.С. Твердость минералов / А.С. Поваренных. — Киев: Изд-во АН УССР, 1963. - 304 с.

128. Бергер, М.Г. Седиментологическая система минералов и фундаментальные основы терригенной минералогии / М.Г. Бергер. - М.: ЛЕНАНД, 2009.

- 267 с.

129. Сидоренко, Г.А. Технологическая минералогия редкометалльных руд / Г.А. Сидоренко, И.Т. Александрова, Н.В. Петрова. - Спб.: Наука, 1992.

- 236 с.

130. Коржинская, В.С. Сравнение данных по растворимости колумбита, пирохлора и оксидов Та и ЫЪ в щелочных водных растворах при t=550 оС, Р = 1000 бар (буфер Со-СоО) / В.С. Коржинская, Н.П. Котова // Вестник ОНЗ РАН. - 2011. - Т.3. - N7 6043. 001:10.2205/2011^000173.

131. Зеликман, А.Н. Ниобий и тантал / А.Н. Зеликман, Б.Г. Коршунов, А.В. Елютин, А.М. Захаров. - М.: Металлургия, 1990. - 296 с.

132. Зеликман А.Н. Металлургия редкоземельных металлов тория и урана. М.: Металлургиздат, 1960. - 380 с.

133. Маслов А.А. Химическая технология ниобия и тантала: учебное пособие / А.А. Маслов [и др.]. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 97 с.

134. Шарова, А.К. Синтез и свойства соединений ниобия, тантала и титана / А.К. Шарова [и др.]; под ред. Г.П. Швейкина. - М.: Наука, 1974. - 24 с.

135. Рябов, А.С. Азотнокислая технология переработки ортитовых рудных концентратов: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.02 / Рябов Александр Сергеевич. -Северск, 2003. - 183 с.

136. Пермякова, Н.А. Поведение редкоземельных металлов при гидрометаллургической переработке пирохлор-монацит-гётитовых руд /

Н.А. Пермякова, Е.И. Лысакова, С.И. Ануфриева, Е.Г. Лихникевич // Тонкие химические технологии. - 2018. - № 3. - С. 64-71.

137. Пермякова, Н.А. Обоснование метода извлечения РЗЭ при гидрометаллургической переработке пирохлор-монацит-гётитовых руд / Н.А. Пермякова, Е.Г. Лихникевич, С.И. Ануфриева, А.С. Фатов // Сборник материалов XI Конгресса обогатителей стран СНГ-2017 (г.Москва, 13-15 марта 2017 г.). - М.: МИСиС, 2017. - С. 111-114.

138. Чиркст, Д.Э. Термодинамическое исследование экстракции церия (III) и иттрия (III) трибутилфосфатом / Д.Э. Чиркст, Т.Е. Литвинова, А.А. Чистяков, М.Ю. Ионова // Журнал прикладной химии. - 2004. - Т. 77. - № 9. -С. 1430-1434.

139. Пермякова, Н.А. Изучение поведения марганца и редкоземельных элементов при гидрометаллургической переработке комплексных ниобий-редкоземельных руд / Н.А. Пермякова, Н.А. Сычева, Е.Г. Лихникевич, А.С. Фатов // Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии (Южкинские чтения - 2016): Материалы минералогического семинара с международным участием (г.Сыктывкар, 17-20 мая 2016г.). - Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2016. - С. 195-196.

140. Пермякова, Н.А. Комплексный подход к технологической оценке пирохлор-монацит-гётитовых руд / Н.А. Пермякова, Е.Г. Лихникевич, С.И. Ануфриева, В.И. Кузьмин // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы получения и применения РЗМ и РМ-2017» (г.Москва, 21-22 июня 2017г.) - М.: ОАО «Институт «ГИНЦВЕТМЕТ», 2017. - С. 67-70.

141. Пермякова, Н.А. Повышение комплексности переработки редкометалльно-редкоземельных руд / Н.А. Пермякова, Е.Г. Лихникевич, А.В. Иоспа, А.С. Фатов // Материалы международной конференции «Ресурсосбережение и охрана окружающей среды при обогащении и переработке минерального

сырья» (Плаксинские чтения - 2016)» (г.Санкт-Петербург, 26-30 сентября 2016 г.). - М.: АО «Издательский дом «Руда и Металлы», 2016. - С. 277.

142. Permyakova, N.A. On the possibility of complex processing of rare-earth-rare-metal ores by combined hydrometallurgical and pyrometallurgical methods / N.A. Permyakova, E.G. Likhnikevich, A.S. Fatov // High-Tech in Chemical Engineering - 2016: Abstract of XVI International Scientific Conference with elements of school of young scientists (Moscow, 10-15 October 2016).

- М.: Московский Технологический Университет, 2016. - P.184.

143. Binnemans, K. Solvometallurgy: An Emerging branch of extractive metallurgy / K. Binnemans, P.T. Jones // J. Sustain. Metall. - 2017. - № 3. - Р. 570-600.

144. Li, Z.The use of environmentally sustainable bio-derived sol-vents in solvent extraction applications-A review / Z. Li, K.H. Smith, G.W. Stevens // Chin. J. Chem. Eng. - 2016. -T. 24. - № 2. - P. 215-220.

145. Zhang, Q. Deep eutectic solvents: syntheses, proper-ties and applications / Q.Zhang, K.D.O. Vigier, S. Royer, F. Jerome // Chem. Soc. Rev. - 2012. - № 41.

- Р. 7108-7146.

146. Foreman, M. Progress towards a process for the recycling of nickel metal hydride electric cells using a deep eutectic solvent / M. Foreman, A.M.Z. Slawin // Cogent Chem. - 2016. - № 2. D0I:10.1080/23312009.2016.1139289.

147. Пермякова, Н.А. Технологические особенности гидрометаллургической переработки пирохлор-монацит-гётитовых руд / Н.А. Пермякова // Материалы международной научно-практической конференции «Интенсификация гидрометаллургических процессов переработки природного и техногенного сырья. Технологии и оборудование» (г. Санкт-Петербург, 28 мая - 01 июня 2018г.).

- Санкт-Петербург: Изд. СПбГТИ (ТУ), 2018. - С. 92-95.

148. Пермякова, Н.А. Экстракция кремния из растворов фтороводородной кислоты трибутилфосфатом / Н.А. Пермякова, О.М. Рыженкова, М.В. Цыганкова, Е.И. Лысакова // XXI Менделеевский съезд по общей и

прикладной химии. В 6 т.Т.3: тез. докл. (г.Санкт-Петербург, 09-13 сентября 2019г.).- Санкт-Петербург: 2019. - С. 174.

149. Пат. 2717421 Российская Федерация, МПК С22В 34/24, 3/06. Способ извлечения ниобия из кеков от выщелачивания комплексного редкометалльного сырья сложного состава / Пермякова Н.А., Цыганкова М.В., Лысакова Е.И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «МИРЭА -Российский технологический университет». - № 2019142655/19; заявл. 20.12.2019; опубл. 23.03.2020, Бюл. № 9. - 7 с.

150. Железные руды. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. - М.: ВИМС, 2007. - 40 с.

151. Gupta, C.K. Extractive metallurgy of rare earths / C.K. Gupta, N. Krishnamurthy // International Materials Reviews. Materials Science, Geology. - 2004. - 537 c. DOI: 10.1179/IMR.1992.37.1.197.

152. Переработка растворов азотнокислотного выщелачивания лопарита: отчет о НИР / Лебедев В.Н. [и др.]. - Апатиты: КНЦ РАН, 1997. - 104 c.

153. Мудрук, Н.В. Экстракция редкоземельных элементов из нитратных растворов после вскрытия перовскитового концентрата / Н.В. Мудрук, А.И. Николаев [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. - 2019. - Т.10. - № 1-3. - С. 207-214.

154. Патент 2598766 Российская Федерация, МПК C22B 59/00, C22B 3/40, C01F 17/00. Способ переработки азотнокислых растворов, содержащих редкоземельные металлы: № 2015115385/02: заявл. 23.04.2015; опубл. 27.09.2016 / Бамбуров В.Г., Бекетов А.Р., Евсеев В.П., Поляков Е.В., Литвинов А.Ю. - Бюл. 27. - 11 с.

155. Поляков, Е. Г. Металлургия редкоземельных металлов: учебное пособие для вузов / Е.Г. Поляков, А.В. Нечаев, А.В. Смирнов. - 2-е изд., стер. - М.: Из-во Юрайт, 2023. - 501 с. - (Высшее образование). - ISBN 978-5-534-12813-0.

- Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт].

- URL: https: //urait.ru/bcode/518961.

156. Поисковые и оценочные работы на Чуктуконском рудном поле (Красноярский край). Книга 3. ТЭО временных разведочных кондиций: отчет / Махнева Н.А., Махнева Г.Г. [и др.]. - Красноярск, 2016. - 270 с.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает глубокую благодарность и уважение своему научному руководителю к.х.н.Ануфриевой С.И. за интересную тему исследований, помощь и обучение, терпение и ценные советы при выполнении и подготовке диссертации к защите. Автор особо признателен своему наставнику

доц., к.х.н. Лысаковой Е.И.| за мотивацию и приложенные усилия по реализации исследуемого научного направления. За внимание, поддержку, содержательные консультации и важные замечания автор сердечно признателен д.г.-м.н. Лихникевич Е.Г., к.х.н. Цыганковой М.В. (РТУ МИРЭА). За ценные советы и консультацию по экономической оценке разработанного технологического решения автор искренне благодарен к.г.-м.н. Пикаловой В.С. (АО «Росгеология»). За критический анализ рукописи и важные замечания автор признателен проф., д.х.н. Резнику А.М., проф., д.х.н. Дроботу Д.В. Автор считает своим долгом выразить благодарность коллегам из ФГБУ «ВИМС»: д.г.-м.н. Ожогиной Е.Г., проф., д.т.н. Куркову А.В., проф., д.г.-м.н. Машковцеву Г.А., к.ф.-м.н. Рогожину А.А., проявивших заинтересованность и содействие в подготовке диссертационной работы к защите.

СХЕМЫ ЦЕПИ АППАРАТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Схемы цепи аппаратов узла рудоподготовки

1 - бункер; 2,4,6,8 - питатель вибрационный; 3 - скруббер-бутара; 5 - дробилка щековая; 7 - грохот инерционный; 9 - мельница шаровая; 10 - классификатор спиральный; 11 - сгуститель радиальный; 12 - бункер приема песков;

13 - приемник слива; 14,15 - мерник воды

в хвостохранил

1111 I

Ъ33 \

^-^ННН!

/Т1/

мши

60 о

Схема цепи аппаратов цикла вскрытия исходной руды и узла переработки ниобийсодержащего кека

12 - бункер приема песков; 13^20 - автоклав; 21,22,27,28,37,38,50,53,54,57,58 - фильтр-пресс; 23^26 - аппарат промывки осадка; 29 - емкость для сбора фильтрата; 30 - выпарной аппарат; 31 - конденсатор; 32 - ленточный транспортер; 33^36 - реактор обескремнивания; 39^42 - реактор экстрактивного выщелачивания; 43,44 - насосы; 45^48 - реакторы реэкстракции; 49 - реактор гидролитического осаждения; 51 - электропечь; 52,72 - аппарат емкостной для доукрепления растворов; 55,56 - аппарат промывки осадка; 59 - сушильная барабанная установка; 60 - контейнер сбора Ев-продукта; 61 - контейнер сбора ЫЬ205; 62 - мерник азотной кислоты; 63 - мерник Н202; 64,73,75 - мерник воды; 65 - емкость для сбора упаренного (сконцентрированного) азотнокислого раствора; 66 -емкость для сбора конденсата; 67 - мерник Ыа0Н; 68 - емкость для сбора щелочного фильтрата; 69 - мерник смеси кислот (Н2Б04+НЕ); 70 - мерник свежей Н2Б04; 71 - мерник свежей НЕ; 74 - мерник ТБФ в растворителе;

76 - мерник МН40Н

67

33ч-3б

68

69

43

Схема цепи аппаратов узла переработки азотнокислого раствора

65 - емкость для сбора упаренного (сконцентрированного) азотнокислого раствора; 77 - каскад экстракторов; 78,79 - реактор осаждения; 80,88 - вакуум-фильтр; 81,98 - фильтр-пресс; 82 - реактор промывки осадка; 83 -выпарной аппарат; 84 - конденсатор; 85 - барабанная печь; 86,87 - реактор растворения щелочно-земельных металлов; 89 - сушильная печь; 90 - реактор осаждения; 91 - барабанная печь; 92 - конденсатор; 93 - реактор окисления; 94 - абсорбционная колонна; 95 - эжектор; 96 - реактор корректировки раствора азотной кислоты; 97 -реактор осаждения радионуклидов; 99^101 - реакторы осаждения карбонатов РЗМ; 102 - сгуститель радиальный;

103 - сушильная печь; 104 - прокалочная печь; 105 - система газоочистки; 106 - контейнер сбораХДМ; 107 -контейнер сбора гипса; 108 - контейнер сбора коллективного РЗМ-концентрата; 109 - мерник HNO3; 110 - мерник

ТБФ в растворителе;

111 - мерник оборотного ТБФ; 112 - мерникрафината; 113 - мерник водного реэкстракта (РЗМ+Th); 114 - мерник Ca(OH)2; 115 - мерник Ba(NO3)2; 116 - мерник Na2SO4; 117 - мерник фильтрата рафината; 118 -мерник конденсата; 119 - мерник упаренного Mn-раствора; 120,122 - мерник H2O; 121 - мерник H2SO4; 123 - сборник слабоконцентрированной HNO3; 124 - сборник концентрированной HNO3;

125 - контейнер сбора Th-кека; 126 - сборник дезактивированного раствора; 127 - мерник Na2CO3;

128 - мерник полиакриламида; 129 - емкость для сбора слива; 130 - загрузочный бункер

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

№ п/п Наименование оборудования Предлагаемая марка оборудования Характеристики Мощность, кВт Кол-во единиц оборудования, шт Завод производитель

Цех № 1 (цикл рудоподготовки)

1 Скруббер-бутара СБ-1,2 производительность: 35 м2/ч; кол-во сеющих поверхностей: 2; скорость вращения барабана: 17 об/мин; размер скруберной части барабана фхЬ), м: 1,2x3,5; размер ситовой части барабана (БхЬ), м: 1,2x1,7 11,0 1 ООО «НПФ Механика», (г.Тула)

2 Питатель вибрационного типа с закрытым электромагнитным приводом ПЭВ1А-1х5 производительность: 50 м3/ч; вибратор электромагнитный ВЭМ 1А 1,0 1 ООО «Завод электровибрационных машин «Электровибромашина» (г. Новочеркасск)

3 Питатель вибрационный с закрытым электромагнитным приводом ПЭВ1А- 0,5x3,6 производительность: 25 м3/ч; вибратор электромагнитный ВЭМ 0,5А 0,5 2 ООО «Завод электровибрационных машин «Электровибромашина» (г. Новочеркасск)

4 Дробилка щековая СДС 1,5/2,5 (СМД 115) производительность: 5 т/ч; максимальная фракция на вх: 150 мм 5,5 1 Завод дробильного оборудования «Тульские машины» (г. Тула)

5 Грохот инерционный КМ ГИС-22П производительность: 10-20 м3/ч; число ярусов: 2; просеивающая поверхность (ШхД), мм: 1000x3000 5,5 1 ООО «Канашский машиностроительный завод» (г.Канаш, Чувашская Республика)

6 Мельница шаровая барабанная 1456А номинальный объем барабана: 8м3; внутр.диаметр барабана: 1512 мм; длина барабана: 5535 мм; 132 1 АО "Строммашина-Щит" (Самара)

частота вращения: 29,7 об/мин; производительность: 2-8 т/ч

7 Классификатор спиральный 1КСН-5х45 производительность: 5-10 т/ч; частота вращения спирали: 7 об/мин; длина корыта: 4,5 м; диаметр спирали: 500 мм; угол наклона корыта: 18 град 1,1 1 Завод «ДСМ-групп» (г.Чебоксары)

8 Сгуститель радиальный с центральным приводом Дакт РС 15 чан сгущения (Д*Г),м: 15*4; производительность: 350 т/сут; площадь осаждения: 175 м2; высота подъема гребкового устройства: 400 5,5 1 АО «ДАКТ-Инжиниринг» (г. Пушкино)

9 Сборник слива Б5000 2УМ ШК вместимость: 5 м3; полипропилен; металлическая обрешетка; шибер-заслонка - 1 ООО «Анион» (г.Клин)

10 Бункер приёма песков с коническим днищем SB15 3Б1ФК 2МШ Вместимость: 11,5 м3; полипропилен; металлическая обрешетка; шибер-заслонка - 1 ООО «Анион» (г.Клин)

Цех № 1 (передел вскрытия руды)

11 Автоклав вертикальный - рабочий объем: 2,5-6 м3; рабочее давление: до 200 атм; рабочая температура: до 400 оС 20,5 8 ООО «Экотех-СП» (г. Пересвет)

12 Камерно -мембранный фильтр-пресс МБ1-150/1500-1У-11-42 площадь фильтрующей поверхности:150 м2; объем камер: 3,12 м3 ; кол-во камер: 38; размер плит, мм: 1500*1500; кол-во циклов/ч: 5-7; производительность: 20-30 т/ч 15,0 6 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

13 Камерно -мембранный фильтр-пресс МБ1-100/1500-1У-11-42 площадь фильтрующей поверхности: 100м2; объем камер: 2,14 м3; кол-во камер: 26; размер плит, мм: 1500*1500; кол-во циклов/ч: 5-7; производительность: 20-30 т/ч 15,0 2 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

14 Аппарат промывки осадка с перемешивающим устройством - номинальный объем: 8м3; материал: полипропилен; рабочая температура: до 100 оС 4,0 4 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

15 Выпарной аппарат в сборе с конденсатором - рабочий объем: 100 м3; греющая камера: наличие; естественная циркуляция 80,0 1 ООО «Энергосервис-2» (г.Озерск)

Цех № 3 (передел переработки кека от вскрытия)

16 Ленточный транспортер безроликовый КЛБР-400 производительность: 12 м3/ч; ширина ленты: 400 мм; тип натяжного устройства: винтовой; угол наклона: до 10 град. 8,0 1 ООО «Уральский завод котельного оборудования» (г.Екатеринбург)

17 Реактор из нержавеющей стали с перешиванием и нагревом рабочий объем объём: 10 м3; объем рубашки: 1,32 м3; частота вращения: до 50 об/мин 11,0 4 ТД «Красный октябрь» (г. Тула)

18 Камерно -мембранный фильтр-пресс МБ1-150/1500-1У-11-42 площадь фильтрующей поверхности:150 м2; объем камер: 3,12 м3 ; кол-во камер: 38; размер плит, мм: 1500x1500; кол-во циклов/ч: 5-7; производительность: 20-30 т/ч 15,0 2 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

19 Реактор с перемешивающим устройством - номинальный объем: 15 м3; лопастное перемешивающее устройство; коническое днище; материал: фторполипропилен 8,0 4 ООО "ПМК "СибМашПолимер" (г.Новосибирск)

20 Реактор реэкстракции с перемешивающим устройством - номинальный объем: 10 м3; лопастное перемешивающее устройство; коническое днище; материал: фторполипропилен 8,0 4 ООО "ПМК "СибМашПолимер" (г.Новосибирск)

21 Аппарат емкостной вертикальный с перемешивающим устройством для доукрепления растворов - номинальный объем: 15 м3; лопастное перемешивающее устройство; коническое днище; материал: фторполипропилен; частота вращения мешалки: 0-200 об/мин 4,0 1 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

22 Аппарат емкостной вертикальный с перемешивающим устройством для доукрепления растворов - номинальный объем: 30 м3; лопастное перемешивающее устройство; коническое днище; материал: фторполипропилен; частота вращения мешалки: 0-200 об/мин 4,0 1 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

23 Камерно -мембранный фильтр-пресс МБ1-150/1500-1У-11-42 площадь фильтрующей поверхности:150 м2; объем камер: 3,12 м3 ; кол-во камер: 38; размер плит, мм: 1500x1500; кол-во циклов/ч: 5-7; производительность: 20-30 т/ч 15,0 4 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

24 Аппарат промывки осадка с перемешивающим устройством - номинальный объем: 8м3; лопастное перемешивающее устройство; материал: фторполипропилен; частота вращения мешалки: 0-200 об/мин 4,0 2 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

25 Сушильная барабанная установка СБУ-7 рабочий объем: 8,08 м3; производительность: до 13 800 т/ч 1400,00 1 ООО «АстраПромМаш» (г.Казань)

26 Реактор гидролитического осаждения - номинальный объем: 20 м3; лопастное перемешивающее устройство; частота вращения мешалки: 0-200 об/мин 8,0 1 ООО "ПМК "СибМашПолимер" (г.Новосибирск)

27 Камерно -мембранный фильтр-пресс МБ1-100/1500-1У-11-42 площадь фильтрующей поверхности: 100м2; объем камер: 2,14 м3; кол-во камер: 26; размер плит, мм: 1500*1500; кол-во циклов/ч: 5-7; производительность: 20-30 т/ч 15,0 1 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

28 Электропечь камерного типа ПКМ 6.10.5/14М максимальная температура: 1400оС; внутренние размеры камеры (Д*Ш*В), мм: 1000*600x500 62,0 1 ЗАО "Накал - Промышленные печи" (г.Солнечногорск)

Цех № 2 (передел переработки раствора)

29 Каскад экстракторов типа смеситель-отстойник - производительность: 400 л/ч; рабочий объем экстрактора: 50 л; кол-во экстракторов: 20 шт; автоматизация - 1 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

30 Реактор дезактивации вертикальный с перемешивающим устройством и нагревом - рабочий объем 30 м3; коническое днище; рабочая температура до 100 оС; частота вращения мешалки: 0-200 об/мин 5,0 4 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

31 Вакуум-фильтр барабанный БОН20-2,4-1У площадь фильтрования: 20 м2; размер барабана, мм: 2400*2770 4,4 4 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

32 Реактор осаждения из нержавеющей стали с перешивающим устройством и нагревом - рабочий объем объём: 10 м3; объем рубашки: 1,32 м3; частота вращения: до 50 об/мин 11,0 6 ТД «Красный октябрь» (г. Тула)

33 Сгуститель радиальный с центральным приводом Дакт РС 25 чан сгущения (Д*Г),м: 25*5; производительность: 1 570 т/сут; площадь осаждения: 490 м2; высота подъема гребкового устройства: 500 7,5 2 АО «ДАКТ-Инжиниринг» (г. Пушкино)

34 Сушильная барабанная печь ПСП-820/7-5 производительность: до 5 т/ч; температурный диапазон нагревания: 100600 оС; частота вращения барабана: 5-10 об/мин 4,0 1 Завод дробильного оборудования «Тульские машины» (г. Тула)

35 Прокалочная барабанная печь (электропечь) СБО 4.26/10 размер рабочей камеры (ДиаметрхДлина), мм: 400x2600; температура: до 1000 оС 110,0 1 НПП «Станкоматика: Дивизион печей» (г.Екатеринбург)

36 Установка по переработке нитрозных газов (конденсатор, абсорбер, реактор окисления) - - - 1 АО «ГК «Русредмет» (г.Санкт-Петербург, Красное Село)

37 Реакторы осаждения из нержавеющей стали с перешиванием и нагревом - номинальный объем: 30 м3; частота вращения: до 50 об/мин 11,0 4 ТД «Красный октябрь» (г. Тула)

38 Вакуум-фильтр барабанный БОН20-2,4-1У площадь фильтрования: 20 м2; размер барабана, мм: 2400x2770 4,4 4 ООО "Гидротренд (г.Екатеринбург)

39 Выпарной аппарат в сборе с конденсатором - рабочий объем: 100 м3; греющая камера: наличие; естественная циркуляция 80,0 1 ООО «Энергосервис-2» (г.Озерск)

40 Вращающаяся горизонтальная термическая печь ВГТП-8 производительность: 250-300 кг/ч; рабочая температура в камере: 850-870 оС; частота вращения реторты: 1,9 об/мин 420,0 3 ТОО "МАШЗАВОД" (Респ.Казахстан)

41 Реактор с перемешивающим устройством - номинальный объем: 15 м3; лопастное перемешивающее устройство; материал: полипропилен; коническое днище; частота вращения мешалки: 0-200 об/мин 8,0 4 ООО "ПМК "СибМашПолимер" (г.Новосибирск)

42 Реактор осаждения с перемешивающим устройством номинальный объем: 2,5 м3; лопастная мешалка; объём рубашки: 0,5 м3; частота вращения: до 50 об/мин 3,0 1 ТД «Красный октябрь» (г. Тула)

43 Сушильная барабанная печь ПСП-820/7-5 производительность: до 5 т/ч; температурный диапазон нагревания: 100600 оС; частота вращения барабана: 5-10 об/мин 4,0 1 Завод дробильного оборудования «Тульские машины» (г. Тула)

44

Барабанная печь проходного типа

СБО 5.27/5

производительность: 1 т/ч; размеры барабана (Диаметр*Длина), мм: 500x2700; максимальная рабочая _температура: 500 оС_

120

ЗАО "Накал - Промышленные печи" (г.Солнечногорск)

Вспомогательное оборудование

Емкости расходные, сборные

Насосное оборудование

1

О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

(«ВЭБ ИНЖИНИРИНГ»)

вэб| инжиниринг

Компания «ВЭБ Инжиниринг» является специализированной инжиниринговой структурой Государственной корпорации развития ВЭБ.РФ, основной сферой деятельности которой выступают технологический инжиниринг, отраслевая экспертиза и научно-техническое сопровождение инвестиционных проектов, подтверждающих возможность применения уникальных и сложных технологических решений, обосновывающих объём необходимых капитальных затрат и формирующих предложения по использованию мер государственной поддержки для эффективной реализации крупных инвестиционных проектов, в том числе, непосредственно связанных с воспроизводством минерально-сырьевой базы Российской Федерации.

Система менеджмента качества компании «ВЭБ Инжиниринг» сертифицирована на соответствие стандарту ГОСТ Р ИСО 9001:2015 (ISO 9001:2015), Сертификат № РОСС RU.HC94. СМ00135.

В настоящее время компания «ВЭБ Инжиниринг» выполняет экспертную оценку технологических (экономических) возможностей промышленного освоения минеральных ресурсов Чуктукоиского месторождения редких металлов на основе комплексной технологии переработки первичных руд, предлагаемой ведущим специалистом технологического отдела ФГБУ «ВИМС» Н.А.Пермяковой в материалах диссертационной работы по теме «Гидрометаллургическая технология стадиального извлечения редких металлов и сопутствующих компонентов из пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения».

«ВЭБ Инжиниринг» считает, что положения, научные разработки и практические рекомендации кандидатской диссертации Н.А.Пермяковой представляют непосредственный практический интерес для отраслевых промышленных компаний, государственных структур и предприятий оборонного комплекса при вовлечении в экономически целесообразную отработку новых геолого-промышленных типов руд.

О внедрении результатов диссертационной работы

На №

22.12.2023

В Диссертационный совет 24.2.383.04 Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Общество с ограниченной ответственностью «ВЭБ Инм _

Адрес; 123242, Россия, г. Москва, Новинский бульвар, д. 311 +7 (495) 25Е-84-20 | [e-mail] | vebeng.ru

Управляющий директор

Исполнитель: В.Н. Мирошкин Тел. [phone], доб.: 3224 [e-mail]

СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Настоящим подтверждаем, что результаты исследований, полученные H.A. Пермяковой при выполнении диссертационной работы по теме: «Гидрометаллургическая технология стадиального извлечения редких металлов и сопутствующих компонентов из пирохлор-монацит-гётитовых руд Чуктуконского месторождения», были включены в материалы по технологической оценке руд Чуктуконского месторождения при исполнении Государственного контракта АО «Росгео» № 198 от 09.09.2014г. «Поисковые и оценочные работы на Чуктуконском рудном поле (Красноярский край)», являются актуальными и представляют несомненный практический интерес. Работы по Государственному контракту были выполнены в рамках подпрограммы 15 «Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов» Государственной программы «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности с обеспечением постановки запасов на государственный учет» (Распоряжение Правительства РФ от 29.08.2013г. № 1535-р Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности»),

Минералого-технологические особенности исходного рудного сырья, научно-технологические основы кислотного вскрытия руд и термохимической переработки ниобийсодержащего продукта, практические рекомендации по аппаратурному оформлению технологических узлов и оптимизации технологических процессов, представленные в кандидатской диссертации Пермяковой H.A., легли в основу технологической части технике-

Ф вимс

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ им. Н.М. ФЕДОРОВСКОГО» (ФГБУ «ВИМС»)

В Диссертационный совет 24.2.383.04 федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Старомонетный пер., д. 31, Москва, 119017 Тел. [phone] E-mail: [e-mail]; www.vims-geo.ru ОКПО 01423458; ОГРН 1167746125030; ИНН 7706433263; КПП 770601001

СПРАВКА

о внедрении результатов диссертационной работы Пермяковой Наталии Анатольевны