Разделение редкоземельных элементов — предельный случай экстракции растворителем: пятнадцать элементов с почти одинаковыми свойствами, коэффициенты разделения близки к единице, а каскады насчитывают сотни ступеней. Здесь оборудование выбирают не по расходу, а по числу ступеней и гидравлической устойчивости.
Типовая схема
- Вскрытие руды или концентрата: серная кислота, хлорид или щёлочь в зависимости от сырья.
- Выщелачивание и очистка; удаление тория, урана и железа до разделения.
- Экстракция растворителем в каскаде на P204/P507 или аналогах — сначала по группам, затем поэлементно.
- Осаждение оксалата или карбоната и прокалка до оксида.
Подходящее оборудование
- Лабораторный смеситель-отстойник для построения изотермы каждой пары элементов.
- Четырёхступенчатый каскад с межступенчатыми насосами для независимых расходов на каждой ступени.
- Аннулярный центробежный экстрактор там, где органика дорога, а ступеней много.
- Пилотная мини-установка экстракции для проверки полного каскада до окончательного проектирования.
Ключевые факторы выбора
- Число ступеней определяет капитальные затраты: одна плохо решённая ступень умножается на сто в каскаде.
- Гидравлическая устойчивость важнее эффективности: небольшие колебания уровня разбалансируют весь каскад.
- Химия тория и урана задаёт материал и обращение с отходами с первого опыта.
Пришлите состав концентрата, разделяемые пары и планируемое число ступеней — определим тип контактора и конфигурацию каскада.