2026 г., № 1 Раздел: Экологизация производства УДК: 66.02
Получение безводного нитрата кальция и кристаллического сульфата аммония из отхода производства фосфорных удобрений
А.В. Шиляев, И.Д. Трошкина
УРАЛХИМ
Производство экстракционной фосфорной кислоты и фосфорных минеральных удобрений приводит к образованию отходов, основным из которых является фосфогипс. Большая его часть размещается в отвалах на долгосрочное хранение. Фосфогипс можно рассматривать как потенциальный вторичный источник кальция, серы, фосфора и редкоземельных элементов цериевой группы. Описанные в литературе способы переработки фосфогипса не совершенны и не находят применения в промышленности из-за низкой стоимости основного продукта – сульфата кальция, а также высокой себестоимости выделяемых редкоземельных элементов (РЗЭ). Цель работы – разработка технологии получения безводного нитрата кальция, кристаллического сульфата аммония и концентрата РЗЭ из фосфогипса – отхода производства экстракционной фосфорной кислоты. Разработана принципиальная технологическая схема, позволяющая отделять концентрат РЗЭ от соединений кальция и серы, получая из последних продукты, цена которых в несколько раз выше стоимости основного вещества фосфогипса. С помощью предложенной технологии из фосфогипса получены кристаллический сульфат аммония, который можно использовать в качестве компонента минеральных удобрений, безводный нитрат кальция, отвечающий требованиям товарного продукта для сельского хозяйства и нефтедобычи, и концентрат РЗЭ.
1. Локшин Э.П., Тареева О.А. Разработка технологий извлечения редкоземельных элементов при сернокислотной переработке Хибинского апатитового концентрата на минеральные удобрения / под ред. П.Б. Громова. Апатиты: КНЦ РАН, 2015. 268 с.
2. Кравченко П.А., Куликова О.А., Волгарева Е.А., Костылев А.А., Лещенко М.И. Перспективы исследований фосфогипса как материала для строительства // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения. 2024. Т. 21. № 1. С. 7–21. doi: 10.20295/1815-588X-2024-01-7-21
3. Papaslioti E.M., Pérez-López R., Parviainen A., Macías F., Delgado-Huertas A., Garrido C.J., Marchesi C., Nieto J.M. Stable isotope insights into the weathering processes of a phosphogypsum disposal area // Water Res. 2018. V. 140. P. 344–353. doi: 10.1016/j.watres.2018.04.060
4. Pérez-López R., Macías F., Cánovas C.R., Sarmiento A.M., Pérez-Moreno S.M. Pollutant flows from a phosphogypsum disposal area to an estuarine environment: An insight from geochemical signatures // Sci. Total Environ. 2016. V. 553. P. 42–51. doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.02.070
5. Мельникова А.Д., Хомяков Д.М. Загрязнение почвенного покрова в импактной зоне предприятий по производству комплексных минеральных удобрений // Экологически безопасное развитие сельских территорий и сохранение водных объектов: сб. науч. Трудов междунар. семинаров, проведенных в рамках Российско-Финляндского проекта SE717 в 2013–2015 гг. СПб.: ИАЭП, 2016. С. 73–75.
6. Kamel N.H.M. Natural radioactivity and radiation protection in use of phosphogypsum waste product samples // Radiochemistry. 2012. V. 54. P. 92–97. doi: 10.1134/S1066362212010146
7. Петренко Д.В., Белюченко И.С. Влияние отходов Белореченского химзавода на содержание стронция в окружающих ландшафтах // Экологический вестник Северного Кавказа. 2012. T. 8. № 1. С. 4–79.
8. Yakovlev A.S., Kaniskin M.A., Terekhova V.A. Ecological evaluation of artificial soils treated with phosphogypsum // Eurasian Soil Sc. 2013. V. 46. P. 697–703. doi: 10.1134/S1064229313060124
9. Олькова А.С., Сысолятина М.А. Источники, токсичность и биоаккумуляция редкоземельных элементов в окружающей среде: обзор // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 1. С. 19–30. doi: 10.25750/1995-4301-2024-1-019-030
10. Крюков В.А., Яценко В.А., Крюков Я.В. Редкоземельная промышленность – реализовать имеющиеся возможности // Горная промышленность. 2020. № 5. С. 68–84. doi: 10.30686/1609-9192-2020-5-68-84
11. Лычева М.А. Особенности инженерногеологических условий формирования отвалов фосфогипса // Научный вестник Московского Государственного Горного Университета. 2011. № 3. С. 53–58.
12. Маслобоев В.А., Лебедев В.Н. Редкоземельное сырьё Кольского полуострова и проблемы его комплексной переработки. Апатиты: КНЦ АН СССР, 1991. 151 с.
13. Добрыднев Е.Н., Локтионов М.Ю. Основные результаты исследования агроэкологической эффективности фосфогипса в земледелии Краснодарского края // Плодородие. 2013. № 1. С. 7–9.
14. Аканова Н.И. Фосфогипс нейтрализованный – перспективное агрохимическое средство интенсификации земледелия (по материалам семинаров ОАО «МХК» ЕвроХим) // Плодородие. 2013. № 1. С. 2–6.
15. Аналитическая химия редкоземельных элементов и иттрия / под ред. И.В. Тананаева. М.: Наука, 1966. 186 с.
16. Локшин Э.П., Тареева О.А., Калинников В.Т. Способ переработки фосфогипса // Патент РФ 2487083 С1. Заявление: 2012115129/05, 16.04.2012. Дата публикации: 10.07.2013. Бюлл. 19.
17. Колокольников В.А., Титов В.М., Шатов А.А. Способ комплексной переработки фосфогипса // Патент РФ 2258036 С1. Заявление: 2004117641/15, 09.06.2004. Дата публикации: 10.08.2005. Бюлл. 22.
18. Успехи в химии и технологии редкоземельных элементов / под ред. Л. Айринга. М.: Металлургия, 1970. 360 с.
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
