Об извлечении ценных компонентов из отходов переработки вольфрамовых руд водной экстракцией

Лежалые хвосты Джидинского вольфрамо-молибденового комбината содержат остаточную рудную минерализацию. В процессе минералого-петрологического анализа исследуемых хвостов выявлено содержание апатита, шеелита, пирита, магнетита, флюорита, кварца и тенорита. В экстракт в процессе выщелачивания водой из песков переходят сера, фтор, алюминий, железо, цветные металлы и редкоземельные элементы. Для концентрирования ценных компонентов из полученных экстрактов выбран известняк (карбонат кальция), поверхность зерен которого служит основой для их осаждения. При взаимодействии с водными растворами происходит гидролиз верхних слоев известняка и высвобождаются гидроксид-ионы, подщелачивающие кислые экстракты. Отмечено, что концентрация цинка, меди и кальция в водных растворах лабораторной установки возрастает, а редкоземельных элементов, наоборот, уменьшается. Степень извлечения редкоземельных элементов составил 0,8–0,82. Установлено, что за счет повышения рН воды происходит осаждение на поверхности известняка таких ценных компонентов, как цветные металлы и редкоземельные элементы. Проведенный химический анализ известняка показал, что на поверхности известняка также задерживаются кремний, алюминий, фтор и железо. Процесс извлечения компонентов из водных вытяжек отходов переработки вольфрамовых руд известняком сопровождается осаждением гипса, смитсонита и гидроксида железа.

Санжанова С. С., Жамбалова Д. И., Плюснин А. М. Об извлечении ценных компонентов из отходов переработки вольфрамовых руд водной экстракцией // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 1. – С. 146–155. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_1_0_146.

Исследование выполнено в рамках государственного задания Геологического института им. Н.Л. Добрецова Сибирского отделения РАН по проекту № AAAA-A21-121011890033-1, частично профинансировано Байкальским научно-образовательным центром.

Санжанова Сэсэг Сергеевна¹ — канд. техн. наук, научный сотрудник, e-mail: sanzhanova7@rambler.ru, ORCID ID: 0000-0001-7584-0344,
Жамбалова Дашима Ивановна¹ — канд. геол.-минерал. наук, научный сотрудник, e-mail: re.ly.re@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-0230-6973,
Плюснин Алексей Максимович¹ — д-р геол.-минерал. наук, зав. лабораторией e-mail: otchernye@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0001-9380-7281,
¹ Геологический институт им. Н.Л. Добрецова Сибирского отделения РАН.

Санжанова С.С., e-mail: sanzhanova7@rambler.ru.

1. Евдокимов С. И., Евдокимов В. С. Переработка лежалых хвостов свинцово-цинковой обогатительной фабрики // Известия вузов. Цветная металлургия. — 2015. — № 3. — С. 3—11. DOI: 10.17073/0021-3438-2015-3-3-11.

2. Hasrod T., Nuapia Y. B., Tutu H. The application of transfer machine learning to predict and impute missing sulphate levels in different Acid Mine Drainage treatment plants // Cleaner Water. 2024, vol. 2, article 100029. DOI: 10.1016/j.clwat.2024.100029.

3. Смирнова О. К., Плюснин А. М. Джидинский рудный район (проблемы состояния окружающей среды). — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. — 181 с.

4. Ata Akcil, Soner Koldas Acid Mine Drainage (AMD): causes, treatment and case studies // Journal of Cleaner Production. 2006, vol. 14, pp. 1139—1145. DOI: 10.1016/j.jclepro.2004.09.006.

5. Salmon S. U., Malmström M. E. Quantification of mineral dissolution rates and applicability of rate laws: laboratory studies of mill tailings // Applied Geochemistry. 2006, vol. 21, no. 2, pp. 269—288. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2005.09.014.

6. Чечель Л. П., Замана Л. В. Основные геохимические типы дренажных вод вольфрамовых месторождений юго-восточного Забайкалья // Вестник Томского государственного университета. — 2009. — № 329. — С. 271—277.

7. Плюснин А. М., Дабаева В. В., Жамбалова Д. И., Перязева Е. Г., Ташлыков В. С. Редкие земли в поверхностных и подземных водах на территории размещения вольфрамдобывающего производства Забайкалья // Геохимия. — 2020. — № 58. — С. 850—865. DOI: 10.1134/S0016702920060105. 

8. León R., Macías F., Cánovas C. R., Millán-Becerro R., Pérez-López R., Ayora C., Nieto J. M. Evidence of rare earth elements origin in acid mine drainage from the Iberian Pyrite Belt (SW Spain) //Ore Geology Reviews. 2023, vol. 154, article 105336. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2023.105336.

9. Bobos S. I., Matos X. J., Patinha C., Reis A. P., Fonseca C. E. Mineralogy and geochemistry of trace metals and REE in volcanic massive sulfide host rocks, stream sediments, stream waters and acid mine drainage from the Lousal mine area (Iberian Pyrite Belt, Portugal) // Applied Geochemistry. 2009, vol. 24, no. 3, pp. 383—401. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2008.12.001.

10. Li Z., Zhu Y., Yao J. A comprehensive review on treatment and recovery of rare earth elements from wastewater: Current knowledge and future perspectives // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2024, vol. 12, no. 6, article 114348. DOI: 10.1016/j.jece.2024.114348.

11. Chen P., Ilton E. S., Wang Z., Rosso K. M., Zhang X. Global rare earth element resources: A concise review // Applied Geochemistry. 2024, vol. 175, article 106158. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2024.106158.

12. Tunsu C., Menard Y., Eriksen D. O., Ekberg C., Petranikova M. Recovery of critical materials from mine tailings: A comparative study of the solvent extraction of rare earths using acidic, solvating and mixed extractant systems // Journal of Cleaner Production. 2019, vol. 218, pp. 425—437. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.01.312.

13. Колесников В. А., Гайдукова А. М., Колесников А. В., Губин А. Ф., Ветлугин Н. А. Электрофлотационное извлечение малорастворимых соединений редкоземельных металлов в составе многокомпонентной смеси из водных растворов, содержащих хлорид-ионы // Теоретические основы химической технологии. — 2020. — Т. 54. — № 5. — С. 584—591. DOI: 10.31857/S0040357120050103.

14. Чантурия В. А., Николаев А. И., Александрова Т. Н. Инновационные экологически безопасные процессы извлечения редких и редкоземельных элементов из комплексных руд сложного вещественного состава // Геология рудных месторождений. — 2023. — Т. 65. — № 5. — С. 407. DOI: 10.31857/S0016777023050040.

15. Павлова Л. М., Шумилова Л. П., Радомская В. И., Сорокин А. П., Иванов В. В., Носкова Л. П., Леусова Н. Ю. Сорбция редкоземельных элементов органическим веществом из водных растворов по экспериментальным данным // Доклады российской академии наук. — 2023. — Т. 512. — № 2. — C. 199—206. DOI: 10.31857/S2686739723600923.

16. Anawati J., Azimi G. Separation of rare earth elements from a South American ionic clay lixivium by sequential precipitation // Hydrometallurgy. 2022, vol. 213, article 105946. DOI: 10.1016/j.hydromet.2022.105946.

17. Агафонов Д. Г., Садыхов Г. Б., Олюнина Т. В. Некоторые особенности дробного осаждения редкоземельных металлов и марганца из солянокислотных растворов карбонатом аммония. Металлы. — 2023. — № 6. — С. 3—8. DOI: 10.31857/S0869573323060010.

18. Лазарев А. И., Харламов И. П., Яковлев П. А., Яковлева Е. Ф. Справочник химика-аналитика. — М.: Металлургия, 1976. — 183 с.

19. Nguegan B., Masindi V., Msagati Makudali T. A., Tekere M. Effective treatment of acid mine drainage using a combination of MgO-nanoparticles and a series of constructed wetlands planted with Vetiveria zizanioides: A hybrid and stepwise approach // Journal of Environmental Management. 2022, vol. 310, article 114751. DOI: 10.1016/J.JENVMAN.2022.114751.

20. Чебыкин Е. П., Сороковикова Л. М., Томберг И. В., Воднева Е. Н., Рассказов С. В., Ходжер Т. В., Грачев М. А. Современное состояние вод р. Селенги на территории России по главным компонентам и следовым элементам // Химия в интересах устойчивого развития. — 2012. — Т. 20. — № 5. — С. 613—631.