Date portal
« Vestnik KRSU»

Исследовано поведение редкоземельных металлов и ванадия при сернокислотном вскрытии обогащённых фосфоритов Чилисайского месторождения. Проведены минералогические, химические и фазовые исследования исходного сырья, концентратов, экстракционной фосфорной кислоты и фосфогипса с использованием рентгенофлуоресцентного анализа, рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Установлено, что суммарное содержание редкоземельных металлов в концентрате составляет 0,08–0,12 %, а ванадия – 0,05–0,09 %. Показано, что при сернокислотном вскрытии основная часть редкоземельных металлов (до 80–85 %) концентрируется в фосфогипсе вследствие соосаждения с сульфатом кальция, образования труднорастворимых фторидов и кремнефторидов, а также изоморфного включения в кристаллическую решётку фосфогипса. В отличие от редкоземельных металлов, ванадий практически полностью переходит в раствор экстракционной фосфорной кислоты благодаря образованию устойчивых фосфатных и сульфатных комплексов. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологий комплексной переработки чилисайских фосфоритов с попутным извлечением редкоземельных элементов и ванадия.

фосфориты месторождения Чилисай; редкоземельные металлы; ванадий; сернокислотное вскрытие; экстракционная фосфорная кислота; фосфогипс

Макалада Чилисай кенинде байытылган фосфориттерди күкүрт кислотасы менен бөлүп алуу учурунда сейрек кездешүүчү жер металлдарынын жана ванадийдин жүрүм-туруму изилденген. Чийки заттын, концентраттардын, нымдуу процесстеги фосфор кислотасынын жана фосфогипстин минералогиялык, химиялык жана фазалык изилдөөлөрү рентген флуоресценциялык анализ, рентген дифракциялык анализ, сканерлөөчү электрондук микроскопия жана индуктивдүү байланышкан плазма массалык спектрометриясы аркылуу жүргүзүлгөн. Концентраттагы сейрек кездешүүчү жер металлдарынын жалпы курамы 0,08–0,12%, ал эми ванадийдин курамы 0,05–0,09% түзгөн. Күкүрт кислотасын бөлүп алуу учурунда сейрек кездешүүчү жер металлдарынын көпчүлүгү (80–85% га чейин) кальций сульфаты менен бирге чөкмөлөөдөн, начар эрүүчү фториддердин жана фторсиликаттардын пайда болушунан жана фосфогипстин кристаллдык торчосуна изоморфтук кошулуудан улам фосфогипсте топтолгону көрсөтүлдү. Сейрек кездешүүчү жер металлдарынан айырмаланып, ванадий туруктуу фосфат жана сульфат комплекстеринин пайда болушунан улам дээрлик толугу менен фосфор кислотасынын нымдуу процесстеги эритмесине өткөн. Алынган жыйынтыктарды сейрек кездешүүчү жер элементтерин жана ванадийди бөлүп алуу менен Чилисай фосфориттерин комплекстүү иштетүү технологияларын иштеп чыгууда колдонсо болот.

Чилисай кенинин фосфориттери; сейрек кездешүүчү жер металлдары; ванадий; күкүрт кислотасын бөлүп алуу; фосфор кислотасын бөлүп алуу; фосфогипс

This study investigates the behavior of rare earth elements (REEs) and vanadium during sulfuric acid processing of beneficiated phosphorites from the Chilisai deposit. Mineralogical, chemical, and phase analyses of the raw material, concentrates, wet-process phosphoric acid, and phosphogypsum were performed using X-ray fluorescence spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and inductively coupled plasma mass spectrometry. The total REE content in the concentrate was found to be 0,08–0,12 wt.%, while vanadium content ranged from 0,05 to 0,09 wt. %. The results demonstrate that during sulfuric acid decomposition, up to 80–85 % of the rare earth elements are retained in phosphogypsum due to coprecipitation with calcium sulfate, formation of poorly soluble fluorides and fluorosilicates, and isomorphic incorporation into the phosphogypsum crystal lattice. In contrast to rare earth elements, vanadium is almost completely transferred into the wet-process phosphoric acid owing to the formation of stable phosphate and sulfate complexes. The obtained results provide a scientific basis for developing integrated processing technologies for Chilisai phosphorites with the recovery of rare earth elements and vanadium as valuable by-products.

Chilisai phosphorites; rare earth elements; vanadium; sulfuric acid decomposition; wet-process phosphoric acid; phosphogypsum