В число потенциальных источников сырья для получения скандия и других редкоземельных элементов (РЗЭ) входят полупродукты глиноземного производства: красный шлам (КШ) и пыль электрофильтров (ПЭФ) печей спекания. Большинство предыдущих исследований были направлены на выщелачивание КШ с использованием различных кислот высокой концентрации. Однако при этом наблюдается большой расход
реагентов из-за необходимости нейтрализации содержащейся в КШ каустической щелочи, растворения железа и других макрокомпонентов. Авторами статьи исследована возможность селективного кислотного
извлечения РЗЭ из ПЭФ при повышенных значениях pHх в присутствии катионов магния. Показано, что предварительное водное выщелачивание ПЭФ позволяет повысить концентрирование РЗЭ в 2 раза и значительно снизить содержание Na2O в твердом остатке. Селективное извлечение РЗЭ проводили при помощи разбавленных (pH = 2÷2 5) растворов серной кислоты с добавлением сульфата магния, который может выступать в качестве десорбента РЗЭ с поверхности минералов твердого остатка. При выщелачивании твердого остатка при температуре 80 o C, отношении Ж:Т = 10:1 и продолжительности выщелачивания 60 мин при pH = 2 извлекали более 75 % Sc. Извлечение железа и титана при этом не превышало 1–5 %. Повышение pH до 3,5 при прочих равных условиях приводило к снижению степени извлечения скандия до 63 %, а железа и титана — до 0,2 %. Также было выявлено, что кальций, который содержался в исходной ПЭФ, в результате выщелачивания серной кислотой осаждается из раствора в виде гипса, при этом может также увлекаться часть РЗЭ.
Работа выполнена в рамках гранта Российского научного фонда № 22-29-01515, определение содержания РЗЭ в твердом остатке методом ИСП-МС выполнено при поддержке Госзадания РФ по Гранту № 075-03-2021-051/5.