Спосіб добування рідкісноземельних елементів із фосфогіпсу

Спосіб добування рідкісноземельних елементів з фосфогіпсу, що включає обробку його розчином карбонату амонію, фільтрацію карбонатів, обробку їх мінеральною речовиною, який відрізняється тим, що додатково після фільтрації проводять нагрівання карбонатів, а як мінеральну речовину використовують хлористий амоній з наступним виділенням осаду рідкісноземельних елементів. Рішення, що заявляється, відноситься до способів переробки мінеральної сировини, зокрема фосфогіпсу, для одержання рідкісноземельних елементів (РЗЕ) та інших корисних речовин. Відомий спосіб добування рідкісноземельних елементів з апатиту (Патент СССР 764607, МПК C01F17/00, "Норск Гидро А.С.", заявл 30.04.74., опубл. 15.09.80, Бюл №34), що полягає в обробці апатиту азотною кислотою, виморожуванні нітрату кальцію, осадженні сульфату і фториду кальцію, нейтралізації розчину аміаком і фільтрації* осаду, що містить РЗЕ. Недоліком даного способу є недостатньо високий ступінь добування РЗЕ, не вище 93%, необхідність виморожування нітрату кальцію, що підвищує вартість переробки, знижує якість концентрату РЗЕ за вмістом домішок кальцію і фосфору й ускладнює його подальшу переробку. Спільними з рішенням, що заявляється, ознаками є. - виділення РЗЕ з мінеральної сировини, у вигляді нерозчинного осаду, що містить кальцій; - розподіл РЗЕ і кальцію. Відомий спосіб добування рідкісноземельних елементів із фосфогіпсу, (А.с. 340262, МПК C01F17/00, заявл.19.05.70, опубл ЗО 03.86. Бюл. №12) включає обробку його розчином карбонату амонію (з одержанням карбонатів кальцію і РЗЕ та сульфату амонію), двоступінчасту обробку осаду, що утворився, карбонатів кальцію і РЗЕ, мінеральною кислотою (азотною) І розподіл фільтрацією з частковим відділенням кальцію в розчин. Спосіб дозволяє одержати азотнокислий водний розчин РЗЕ і кальцію при їх співвідношенні не більш 1:23, тобто не більш 4,5% РЗЕ в їх суміші з кальцієм. Недоліком даного способу є наявність значної кількості кальцію в концентраті РЗЕ, що не дозволяє одержати РЗЕ необхідного ступеня чистоти й затрудняє їх подальшу переробку. Крім того, у процесі розчинення карбонату кальцію мінеральною кислотою безповоротно втрачається вуглекислий газ, що здорожує процес добування РЗЕ і призводить до забруднення атмосфери. Спільними з рішенням, що заявляється, ознаками є: - обробка фосфогіпсу розчином карбонату амонію з одержанням карбонатів кальцію і РЗЕ та сульфату амонію; - фільтрація карбонатів РЗЕ і кальцію; - обробка осаду мінеральною речовиною. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб добування РЗЕ з фосфогіпсу, який шляхом його обробки карбонатом амонію для переводу кальцію в розчин і виділення РЗЕ в осад, дозволяє одержати РЗЕ високого ступеня чистоти за вмістом кальцію і фосфору, утилізувати побічні продукти переробки, забезпечити екологічність і економічність процесу. Суттєвими ознаками рішення, що заявляється, є: - обробка фосфогіпсу розчином карбонату амонію; - нагрівання карбонатів РЗЕ і кальцію з уловлюванням вуглекислого газу; - обробка суміші оксидів РЗЕ і кальцію розчином хлористого амонію; - відділення осаду РЗЕ. CD Ю от 5644 Відмінними від прототипу ознаками є - нагрівання карбонатів РЗЕ і кальцію з утилізацією вуглекислого газу; - обробка отриманої суміші оксидів РЗЕ і кальцію водним розчином хлористого амонію; - відділення осаду, що утворився, РЗЕ. Спосіб здійснюють таким чином: Фосфогіпс (CaSCUHbO), що містить 0,41% РЗЕ в перерахуванні на окисли, обробляють 28-32% розчином карбонату амонію ((NN4)2 СОз) з його надлишком не менше 25% до стехіометрії, при температурі не вище 40°С, не більш 6 годин, з одержанням карбонатів РЗЕ і кальцію та розчину сульфату амонію ((NHUbSO^, за реакцією' CaSO4 2H2O + (NH4)2CO3=CaCO3l-KNH0SO4 + 2H 2 0 (1) Отриманий розчин сульфату амонію використовують у виробництві добрив. Осад карбонатів РЗЕ і кальцію нагрівають до температури 1000±50°С, при якій витримують не більш однієї години, щоб виділився вуглекислий газ, який уловлюють і повертають у процес. РЗЕ2(СОз)3 = РЗЕ2О3 + ЗСО2 Т (2) СаСОз-СаО + СОгТ (3) Отриману суміш оксидів обробляють при температурі не вище 60°С 20±1% розчином хлористого амонію (ІЧНЦСІ), з його надлишком не менше 10% від стехіометрії, при цьому оксиди РЗЕ в реакцію з хлористим амонієм не вступають. CaO+2NH4Ci=CaCl2+2NH3+H2O (4) Кальцій з осаду селективно практично цілком переходить у розчин хлористого кальцію, який переробляється з одержанням крейди і хлористого амонію, які повертаються в процес СаСІ2 +