Soolhappelise tehnoloogia rakendamine Eesti fosforiidi töötlemiseks

Eesti Geoloogiateenistuses (EGK) on valminud aruanne „Soolhappelise tehnoloogia rakendused Eesti fosforiidi töötlemiseks“, mille koostas EGK peaspetsialist Kadriann Tamm. Aruanne annab ülevaate fosfaatmaakide väärindamise võimalusest soolhappetöötluse tehnoloogiaga ja selles hinnatakse soolhappetöötlemise meetodi rakendamist Eesti fosforiidi töötlemiseks.

Kuigi ühiskond liigub järjest enam jäätmevabade tehnoloogiate poole, kaevandatakse ja töödeldakse fosfaatmaake peamiselt nendes sisalduva fosfori (P) pärast ja harva on see teiste elementide (nt Ca, F, Mg) allikas. Enamasti kõrvaldatakse viimased tootmistsüklist jäätmetena. Enim levinud fosforhappe tootmise kõrvalsaadus on kips (CaSO₄·2H₂O), mida ladustatakse fosfokipsi väljadena. Fosfaatmaagi töötlemisel saab lisasaadustena vaadelda ka haruldasi muldmetalle, mida on võimalik selektiivselt ekstraheerida. Nõudlus haruldaste muldmetallide järele maailmas kasvab. Praegu toodetakse 95% haruldastest muldmetallidest Hiinas.

Fosforhappe levinud saamisviisiks on fosfaatmaagi töötlemine väävel-, lämmastik- või soolhappes, mille käigus fosfaatkivim esmalt lagundatakse ja moodustunud komponente töödeldakse. Senini on kõige rohkem kasutusel väävelhappetehnoloogia.

Fosfaatmaakide soolhappelist töötlus

Fosfaatmaakide soolhappelist töötlust eelistatakse pigem karbonaadirikaste fosfaatmaakide töötlemisel ning enamasti piiratud veeressursiga aladel. Meetodi rakendamisel Eesti fosforiidile tulevad esile teised eelised – peamiselt fosfaatliivakivi eripära (nt sõmer või kergelt tsementeerunud, ei nõua keerulist eeltöötlust – purustamist, jahvatamist ja sõelumist).

Fosfaatmaakide soolhappelise töötlemise puhul pööratakse samuti järjest enam tähelepanu haruldaste muldmetallide selektiivsele ekstraheerimisele. Peale fosfaadi on võimalik lahusesse leostada ka enamik fosfaatmaagis olevaid lisandeid, sh haruldasi muldmetalle, eelkõige lantaani, tseeriumi, neodüümi ja ütriumi. Haruldaste muldmetallide selektiivset ekstraheerimist uuritakse maapõueuuringute ResTa programmi raames (RESTA 19).

Soolhappelise töötlemise tehnoloogiat saab rakendada ka sellisele fosfaatmaagile, mis tavalise väävelhappetehnoloogia jaoks sisaldab liialt palju lisandeid (nt orgaanika, räni, Mg, Al, ja Fe). Tehnoloogiat saab kasutada ilma maaki rikastamata ja nii on võimalik hoida kokku protsessis kuluvat vett. Samuti saab ära kasutada teisi tööstusjäätmeid (nt põlevkivituhka ja tsemenditööstusjäätmeid). Peamiseks probleemiks võib osutada tehnoloogia rakendamise maksumus. Kui kombineerida maagi soolhappelise lagundamise ja ekstraheerimise meetodeid, võib ka Eesti fosforiiti vaadelda haruldaste muldmetallide (eelkõige lantaani, tseeriumi, neodüümi, ütriumi) allikana.

Kuna nii fosfaatmaagid peamiste fosfaadiallikatena kui ka haruldased muldmetallid on Euroopa Liidus arvatud kriitiliste toormete hulka ja huvi jäätmevabade tehnoloogiate vastu kasvab, on Eesti fosforiidi soolhappelise lagundamise detailne uurimine päevakajaline. Aruandes käsitletud andmete alusel võib öelda, et kuigi maagi töötlemine soolhappega on kompleksne protsess, on see siiski rakendatav ka Eesti fosforiidile ning edasised uuringud annavad võimaluse teada saada kuivõrd võimaldab soolhappeline tehnoloogia toota väärtuslike saadusi ja tagada materjalide ringluse.

Valminud aruande „Soolhappelise tehnoloogia rakendused Eesti fosforiidi töötlemiseks“ leiab geoloogiafondist (EGF: 9453)

Foto: Rodolfo Clix / Pexels