ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ
Оригинальная статья
УДК 543.632.4:546[35+36+65+161] © Т.Г. Черкасова, Д.А. Баранцев, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № S12-2023 /1175/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-S12-70-74
Название
Продукты гидрофторирования отходов углеобогащения АО ЦОФ «Березовская»
Авторы
Черкасова Т.Г., доктор хим. наук, профессор, директор Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ctg.htnv@kuzstu.ru БаранцевД.А., ассистент Института химических и нефтегазовых технологий ФГБОУ ВО «КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: kemche@yandex.ru
Аннотация
На фоне растущих объемов отходов угольной промышленности становиться актуальным направление поиска технологических решений по их переработке. Из элементного анализа данных отходов установлено наличие редких и редкоземельных элементов в промышленно значимых концентрациях, что позволяет использовать отходы как сырье. Ключевым этапом при их переработке является вскрытие минерального сырья. Отходы угольной промышленности состоят преимущественно из кремнийсодержащих минералов (кварц, глинистые минералы, полевые шпаты), имеющих высокую химическую стойкость, для вскрытия которых требуются высокие температуры и химически активные реагенты (гидроксид натрия, карбонат натрия, серная кислота и др.). В данной работе приведены результаты вскрытия отходов углеобогащения с помощью гидрофторида аммония в водном растворе при температуре кипения воды. Приведены результаты распределения элементов в продуктах гидрофторирования. Выделена белая сажа с содержанием оксида кремния 87,5% масс., оставшийся раствор был упарен до получения фторида аммония, в котором сконцентрировались рубидий и цезий (степень извлечения достигает 85,22% масс. и 89,65% масс. соответственно). Установлено, что 90% масс. суммы редкоземельных элементов (РЗЭ) остается в кеке.
Ключевые слова
Отходы угледобычи и углеобогащения, элементный анализ, белая сажа, гидрофторирование, концентрирование, редкоземельные элементы, рубидий, цезий.
Список литературы
1. Проблемы использования отходов угледобычи / А.А. Харионовский, В.Ю. Гришин, К.С. Коликов и др. // Горный информационноаналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № 10. С. 45–55. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-101-0-45.
2. Исследование свойств отходов потребления и обогащения угля Кузбасса для использования в качестве сырья для изготовления строительных материалов / Т.Г. Черкасова, Е.А. Шабанова, А.А. Бушуев и др. // Уголь. 2023. № 10. С. 89-95. DOI: 10.18796/0041-5790- 2023-10-89-95.
3. Определение состава отходов углеперерабатывающего предприятия ПАО ЦОФ «Березовская» / Т.Г. Черкасова, М.О. Пилин, А.В. Тихомирова и др. // Уголь. 2023. № 9. С. 90-95. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-9-90-95.
4. Краснов О.С., Салихов В.А. Оценка влияния комплексного использования техногенных отходов на ресурсные циклы региона (на примере Кемеровской области) // Вестник Томского государственного университета. Экономика. 2018. № 41. С. 85-94. DOI: 10.17223/19988648/41/6.
5. Минерально-сырьевая база цветной металлургии России / Ю.В. Дмитрак, Б.С. Цидаев, В.Х. Дзапаров и др. // Вектор ГеоНа? ук. 2019. Т. 2. № 1. С. 9-18.
6. Новиков Н.И., Салихов В.А. Основные направления и перспективы развития минерально-сырьевой базы цветных и редких металлов в мире и России // Вестник Томского государственного университета. Экономика. 2015. № 2. С. 138-150. DOI: 10.17223/19988648/30/13.
7. Taggarta R.K., Howerb J.C., Hsu-Kima H. Effects of roasting additives and leaching parameters on the extraction of rare earth elements from coal fly ash // International Journal of Coal Geology. 2018. Vol. 196. P. 106-114. DOI: 10.1016/j.coal.2018.06.021.
8. Ruberlan G.S., Carlos A.M., Eder D.O. Selective precipitation of rare earth from non-purified and purified sulfate liquors using sodium sulfate and disodium hydrogen phosphate // Minerals Engineering. 2019. Vol. 134. P. 402-416. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.02.028.
9. Технология комплексной переработки высококремнистой и труднообогатимой минеральной руды с получением концентрата РЗМ и высокодисперсного диоксида кремния / Е.Г. Бочевская, З.Б. Каршигина, Э.А. Саргелова и др. // Вестник науки и образования. 2017. № 12. Том 1. С. 13-18. DOI: 10.20861/2312-8089-2017- 36-007.
10. Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Медков М.А. Гидродифторид аммония – перспективный реагент для вскрытия и концентрирования полезных компонентов полиметаллического и техногенного сырья // Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение, спец. вып.: II Всероссийская научная конференция с международным участием, посвященная памяти В.Т. Калинникова «Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов». 2015. № 5. С. 76-80.
11. Римкевич В.С., Пушкин А.А., Гиренко И.В. Комплексная переработка кремнеземсодержащего сырья с извлечением кремнезема и кремния // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2018. № 9. С. 73-80. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-9-0-73-80.
12. Медков М.А., Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г. Комплексная переработка датолитового концентрата гидродифторидом аммония // Вестник ДВО РАН. 2010. № 5. С. 63-66.
13. Разработка способа низкотемпературного обескремнивания полиметаллического шлака раствором NH4HF2 / А.А. Смороков, А.С. Кантаев, Д.В. Брянкин и др. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65(8). С. 70-76. DOI: 10.6060/ivkkt.20226508.6608.
14. Разработка способа низкотемпературного обескремнивания лейкоксенового концентрата Ярегского месторождения раствором гидродифторида аммония / А.А. Смороков, А.С. Кантаев, Д.В. Брянкин и др. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65(2). С. 127-133. DOI: 10.6060/ivkkt.20226502.6551.
15. Разработка способа низкотемпературного обескремнивания активированного цирконового концентрата раствором NH4HF2 / А.А. Смороков, А.С. Кантаев, Д.В. Брянкин и др. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 4. 27–36. DOI: 10.18799/24131830/2022/4/3459.
16. Медков М.А., Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г. Гидродифторид аммония – перспективный реагент для комплексной переработки минерального сырья // Вестник ДВО РАН. 2011. № 5. С. 60-65
Поддержка
Исследование выполнено за счет гранта Минобрнауки России (Соглашение № 075-15-2022-1194).
Для цитирования
Черкасова Т.Г., Баранцев Д.А. Продукты гидрофторирования отходов углеобогащения АО ЦОФ «Березовская» // Уголь. 2023. № S12. С. 70-74. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-70-74.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 1.11.2023
Одобрена рецензентами: 15.11.2023
