Попутное получение стратегически значимых редкоземельных металлов из продуктов апатитового производства

Основная информация

Название :
Попутное получение стратегически значимых редкоземельных металлов из продуктов апатитового производства
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дополнительные технологические направления :
ESG и рациональное природопользование
Дата публикации:
25.07.2024
Видимость :
Да
Аннотация:
Разработана принципиально новая технология, предназначенная для применения на действующих производствах получения фосфорных удобрений, как решение по повышению глубины переработки апатитового сырья с целью извлечения индивидуальных соединений редкоземельных металлов. На основе разработанной технологии возможна организация предприятия по получению редкоземельных металлов из бедного сырья.
Термодинамическое обоснование применимости экстракционных и ионообменных равновесий с участием редкоземельных металлов (РЗМ) к реальным технологическим объектам в процессе переработки апатитовых руд со сложным вещественным составом. Термодинамические характеристики сорбируемых комплексов РЗМ, определение механизмов и лимитирующих стадий сорбционных, жидкофазных и твердофазных экстракционных процессов с использованием новых сорбентов импрегнированного типа.
Коммерческая реализация: основные технические решения ориентированы на гидрометаллургию РЗМ, производителей фосфорных минеральных удобрений: ФосАгро, ЕвроХим, Sinochem, EFFCO, Potash Corp., Mosaic. Если рассматривать ближнее зарубежье, то предприятиями – потенциальными потребителями предлагаемой к разработке технологии будут следующие: ОАО «Гомельский химический завод», Беларусь, Филиал ТОО "Казфосфат" завод «Минеральные удобрения», Казахстан; и др.

Решаемые проблемы и области применения

Решаемые проблемы :
Осуществлено попутное разделение РЗМ с возможностью адаптации технических решений под спрос на рынке. Уменьшено количество стадий металлургического передела, существенно снижены время процесса и потери растворителя. Получены высокие коэффициенты разделения смежных элементов, выявлены различия в кинетике перехода РЗМ из водной в органическую фазу. После извлечения РЗМ технологические растворы, без изменения физико-химических свойств, направляют для получения фосфорных удобрений.
Потенциальный экономический эффект:
Расчет рентабельности при эксплуатации опытно-промышленной установки: Инвестиционные вложения - 674,9 млн. руб.; Доход - 378,3 млн. руб.; Эксплуатационные расходы - 193,1 млн. руб.; Затраты на переработку и реализацию (0,8%, 1,1%) - 7,2 млн. руб.; Прибыль- 178,1 млн. руб.; Рентабельность без учета ставки дисконта - 26,4%.
Области применения:
Другое

Технология

Описание технологии и ее ценность :
Технология является замкнутой и основана на последовательном выделении РЗМ из технологических растворов переработки апатитового концентрата с использованием селективного органического растворителя различного состава, очистке от примесей и восстановления растворителя для повторного использования. Осуществлено попутное разделение РЗМ с возможностью адаптации технических решений под спрос на рынке.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
В настоящее время из апатита не получают индивидуальные РЗМ. В РФ отсутствует производство индивидуальных РЗМ. Существующие технологии направлены на получение суммарных концентратов РЗМ, которые являются полупродуктом и обладают низким спросом. Основное отличие предлагаемой технологии – получение индивидуальных соединений РЗМ Основные преимущества по сравнению с аналогами KemWorks и НьюКем Текнолоджи: - попутное разделение редкоземельных металлов; - возможность адаптации технических решений под спрос на рынке РЗМ; - существенно снижено время процесса. Основные преимущества по сравнению с аналогом Скайград: - использование селективного органического растворителя; - меньшее значение потерь растворителя; - уменьшено количество стадии металлургического передела. Технология с замкнутым водооборотном и отсутствием эмиссий вредных выбросов. Применяется технология, вошедших в справочник наилучших доступных технологий, согласно ИТС 24-2017 «Производство редких и редкоземельных металлов» Преимущества применения разработанной технологии: - Экстракционная технология предполагает регенерацию используемых веществ, что обеспечивает безотходную технологию получения РЗМ. - Более полное использование невозобновляемых природных ресурсов и сохранение истощающегося минерального сырья в недрах. - Формирование базы для последующего извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса, что обеспечит рентабельность переработки существующих техногенных запасов редкоземельного сырья.

Текущее состояние

Описание текущего состояния :
Технология апробирована в лабораторном и укрупненно-лабораторном масштабе, разработан лабораторный регламент, подготовлен промышленный образец
Интеллектуальная собственность :
Название документа Патент РФ № 2697128: СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИТТРИЯ И ИТТЕРБИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ ЖЕЛЕЗА (3+)
Номер Патент РФ № 2697128: СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИТТРИЯ И ИТТЕРБИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ ЖЕЛЕЗА (3+)
Название документа Патент РФ № 2713766: СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И ИТТЕРБИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ ТИТАНА
Номер Патент РФ № 2713766: СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ И ИТТЕРБИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ ТИТАНА
Текущее финансирование (Описание) :
Технология разработана при поддержке РНФ проект № 19-19-00377 и фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, проект №0041293 «Редкоземельные металлы из апатита».

Команда проекта

Численность проектной команды :
5
Структура и компетенции команды :
8 научных трудов по теме проекта.
Члены команды :
Черемисина Ольга Владимировна Руководитель проекта доктор технических наук, заведующая кафедрой физической химии Санкт-Петербургского горного университета. Участие в опытно промышленных испытаниях подобной технологии, продажа технологии получения РЗМ на 100 млн. руб. Опыт работы в области химической технологии более 25 лет.
Сергеев Василий Валерьевич Специалист к.т.н., разработчик – доцент кафедры физической химии Санкт-Петербургского горного университета. Опыт работы в области химической технологии более 12 лет (5 патента, 40 публикаций, участие в госконтрактах и хоздоговорах, лауреат международных грантов, лауреат программ «УМНИК», «СТАРТ» отраслевых вузов, победитель 5 форума союзного государства).
Федоров Александр Томасович Специалист к.т.н., исполнитель – ассистент кафедры физической химии, Санкт-Петербургского горного университета (2 патента, 10 публикаций, участие в госконтрактах и хоздоговорах).
Виленская Анастасия Викторовна Специалист заместитель начальника патентно-лицензионного отдела Санкт-Петербургского горного университета. Специалист по патентной работе и защите авторских прав (3 патента).
Алферова Дарья Артемовна Специалист, 1 патент, 5 публикаций, участие в госконтрактах и хоздоговорах

Предложение инвестору / партнеру

Необходимые ресурсы для реализации проекта :
По договорённости
Дорожная карта развития проекта :
2022 2022
Осуществлено попутное разделение РЗМ с возможностью адаптации технических решений под спрос на рынке. Уменьшено количество стадий металлургического передела, существенно снижены время процесса и потери растворителя. Высокие коэф-ты разделения смежных элементов, выявлены различия в кинетике перехода РЗМ из водной в органическую фазу. После извлечения РЗМ технологические р-ры, без изменения физико-химических свойств, направляют для получения фосфорных удобрений.
Контактная информация