Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологических принципов получения оксида скандия с заданной степенью чистоты из красного шлама

Номер контракта: 14.578.21.0014

Руководитель: Александров Павел Владимирович

Должность руководителя: Доцент

Докладчик: Александров Павел Владимирович, Доцент

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
глинозем, способ байера, красный шлам, скандий, скандийсодержащий концентрат, выщелачивание, экстракция

Цель проекта:
Разработка оптимальной технологии извлечения скандия из красных шламов – отходов глиноземного производства ОАО «СУАЛ» филиал УАЗ-СУАЛ

Основные планируемые результаты проекта:
1. Лабораторный технологический регламент получения оксида скандия квалификации ОС-99,0 из красных шламов.
2. Лабораторный технологический регламент получения ликвидной продукции из отходов переработки красного шлама по разработанной технологии.
3. Экспериментальный образец установки кислотного выщелачивания скандия из красных шламов.
4. Экспериментальный образец установки первичного концентрирования скандия с получением чернового концентрата скандия из красного шлама карбонизационным способом.
5. Экспериментальный образец установки по получению оксида скандия квалификации ОС-99,0 из чернового концентрата скандия, полученного при переработке красного шлама.
6. Методики анализа красных шламов, чернового концентрата скандия, технического оксида скандия, раствора после выщелачивания красного шлама.
7. Рекомендации и предложения по использованию результатов ПНИ в реальном секторе экономики.
8. Проект ТЗ на проведение ОТР по созданию технологии получения оксида скандия квалификации ОС-99,0 из красных шламов.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. В качестве конечного продукта, создаваемого с использованием результатов, полученных при выполнении проекта рассматривается получение оксида скандия квалификации ОС-99,0. Проект направлен на решение 2 задач: уменьшение себестоимости производства глинозема за счет производства попутной продукции и развитие высокотехнологичного производства в России за счет производства соединений скандия высокой чистоты из красных шламов, что имеет важное народохозяйственное значение.

2. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка новых принципов решения проблемы извлечения скандия из красных шламов, адаптированных к условиям действующего глиноземного производства и позволяющих осуществить первичное концентрирование с получением чернового концентрата скандия.
2. Экспериментальные исследования переработки красного шлама с получением технического оксида скандия.
3. Разработка технологических основ производства оксида скандия квалификации ОС-99,0 из чернового концентрата скандия, полученного при переработки красного шлама.
4. Разработка способов утилизации отходов переработки красного шлама с получением ликвидной продукции (добавки в производстве строительных материалов и т.д.)
5. Разработка лабораторных технологических регламентов процессов

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Потенциальные потребители результатов проекта – глиноземные предприятия РФ (Ачинский глиноземный комбинат, Богословский алюминиевый завод, Уральский алюминивый завод, ЗАО «БазэлЦемент - Пикалево»).

2. Практическое использование результатов проекта позволит снизить себестоимость производства глинозема за счет производства попутной продукции – соединений скандия высокой частоты.

3. Создание технологических основ производства соединений скандия высокой чистоты из красных шламов имеет важное народохозяйственное значение и будет способствовать развитию высокотехнологичного производства в России. Отсутствие в РФ с 1991 г. производственных мощностей по производству соединений скандия при его высокой востребованности на рынке свидетельствует об актуальности настоящих исследований.

4. Скандий – один из наиболее дорогих металлов с ограниченным объемом производства и практического использования. Это объясняется отсутствием концентрированных источников природного скандия и недостаточной эффективностью существующих технологических схем. Благодаря специфическим свойствам металла (высокая температура плавления, малая плотность и др.) и его соединений интерес к скандию возрастает. Это определяет перспективность его использования в производстве сплавов, радиоэлектронике, космической технике.

Текущие результаты проекта:
Проведены исследования по получению технического оксида скандия из упаренных сернокислых растворов до концентраций скандия не менее 20 мг/л, при которых эффективна экстракционная технология. Предлагаемый вариант основан на концентрировании раствора, полученного прямым сернокислотным вышелачиванием красного шлама, либо карбонат-бикарбонатным выщелачиванием с последующим выделением из содового раствора гидроксида скандия и растворением его в серной кислоте. Полученные растворы направляют на экстракцию скандия ди–2–этилгексилфосфорной кислотой (Д2ЭГФК) с добавкой трибутилфосфата (ТБФ). В результате реэкстракции получают фторид скандия, из которого путем растворения в щелочи и последующим осаждением получают технический гидроксид скандия чистотой 95 %.
Разработаны и подробно описаны методы анализа растворов и твёрдых продуктов, содержащих скандий.
Предложены технологическая и аппаратурно-технологическая схема получения оксида скандия при переработке красного шлама по содовой технологии его вскрытия, совместимой с технологией переработки бокситов по способу Байера.
Разработана технологическая схема получения фторидного скандиего концентрата, а из него – технического оксида чистотой 95 %.