В данном исследовании демонстрируется возможность извлечения ванадия из золошлаковых отходов теплоэлектростанций в сочетании с планированием эксперимента путем сернокислотного растворения с добавлением хлорида натрия. Условия кислотного растворения были оптимизированы с использованием метода пятифакторного вероятностно-детерминированного планирования эксперимента на пяти уровнях. Одновременно осуществляли варьирование значений следующих факторов: концентрацию серной кислоты изменяли в диапазоне (0,5-2,5) моль/дм3; температуру процесса кислотного растворения поддерживали в диапазоне (25-70) °С; длительность процесса составляла (15-90) мин.; концентрацию хлорида натрия варьировали в интервале (0,5-15,0) г/ дм3; объем хлорида натрия изменяли в диапазоне (0,05-0,25) см3. По результатам эксперимента, проведенного регрессионного и корреляционного анализа установлено значимое влияние всех пяти факторов на степень извлечения ванадия из золошлаковых отходов теплоэлектростанций. Оптимальными условиями извлечения ванадия, позволяющими достичь его количественного извлечения (96 % масс. и более) являются концентрация серной кислоты от 1,5 моль/дм3, температура от 60 ºС, длительность процесса от 60 мин, концентрация хлорида натрия в растворе – (0,5-15,0) г/дм3, объем добавки раствора хлорида натрия – 0,20 см3. На основании установленных частных регрессионных зависимостей было выведено обобщенное уравнение Протодьяконова, методом корреляционного анализа и с применением коэффициента Стьюдента доказана его адекватность и высокая прогностическая способность. Полученные результаты могут быть применены при разработке методики выполнения измерений массовой доли ванадия в образцах золошлаковых отходов тепловых электростанций методом МС-ИСП и технологии извлечения ванадия из вторичного сырья тепловых электростанций

1. Буланов В.Н. Анализ влияния легирования ванадия Pd, Al, Co, Ni на растворимость водорода // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 2. С. 5–12.

2. Обзор рынка Ванадиевая мишень. https://www.futuremarketreport.com/ru/industry-report/vanadium-target-market

3. Jin Wang, et al. Toward high-purity vanadium-based materials: Fundamentals, purifications, and perspectives // Journal of Cleaner Production. 2024. Vol 476. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143721.

4. Bartoňová L., Raclavská H., Najser J. Vanadium – Valuable and toxic element in coal combustion ash: An overview // Process Safety and Environmental Protection. 2023. Vol. 172. Р. 923–940. DOI 10.1016/j.psep.2023.02.070.

5. Шубина М.В., и др. Техногенные образования как источник минерального сырья для получения ванадия // Черные металлы. 2023. № 12. С. 5–12. DOI 10.17580/chm.2023.12.02.

6. Тошназаров А.Х., Аликулов Ш.Ш., Ахмедова Н.М. Разработка технологии извлечения ванадия из руды месторождения «Тебинбулак» // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2025. 7(136). С. 60–62.

7. Haoyu Li, Chunhua Hu, Xinyi He, Jun Wang, Shihong Tian, Xuejun Zhu, Xuehua Mao. Mechanism and kinetics study of vanadium leaching from landfilled metallurgical residues by ultrasonic with ozonation enhancement in a low-acid medium // Ultrasonics Sonochemistry. 2024. doi: 10.1016/j.ultsonch.2024.106998

8. Pengcheng Hu, Yimin Zhang, Hong Liu, Tao Liu, Sheng Li, Ruobing Zhang, Zhijie Guo. High efficient vanadium extraction from vanadium slag using an enhanced acid leaching-coprecipitation process // Separation and Purification Technology. 2023. – Vol. 304. P. 61–69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.122319.

9. Hao Peng, Bing Li, Wenbing Shi, Zuohua Liu. Efficient Recovery of Vanadium from High-Chromium Vanadium Slag with Calcium-Roasting Acidic Leaching // Minerals 2022, 12, 160. https://doi.org/10.3390/min12020160.

10. Лапин И.Ии др.Исследование состава зол сжигания в качестве потенциального сырья для производства соединений ванадия // Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXVI. 2022. № 2. С. 34–35.

11. Мишин И.В., Нистратов А.В., Пичугов Р.Д. Исследование процесса кислотно-восстановительного выщелачивания ванадия из летучей золы ТЭЦ // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2025. Т. 336. № 7. C. 107–115. DOI: 10.18799/24131830/2025/7/4728.

12. Kovalov O., et al. Prospects for the of Use Ash and Slag Waste of Thermal Power Plants as Raw Materials for the Extraction of Vanadium and Nickel Compounds // Key Engineering Materials. 2024. Р. 73–89. DOI:10.4028/p-JI8dAh.

13. Садыхов Г.Б. оглы, и др. Способ извлечения ванадия из зол ТЭС от сжигания мазута. RU2775452C1

14. Mahmoud S. Khalafalla, W.M. Abdellah, H.A. Abu Khoziem & Abd Allh M. Abd El-Hamid. Ecological treatment of El Kriymat boiler ash for recovering vanadium, nickel and zinc from sulfate leach liquor // Journal of Material Cycles and Waste Management. 2023. Vol. 25. P. 441–455. https://doi.org/10.1007/s10163–022–01550–2.

15. Homa Rezaei, Sied Ziaedin Shafaei, Hadi Abdollahi, Alireza Shahidi, Sina Ghassaa. A sustainable method for germanium, vanadium and lithium extraction from coal fly ash: Sodium salts roasting and organic acids leaching // Fuel. – 2022. – Vol. 312. – P. 1–9. DOI:10.1016/j.fuel.2021.122844

16. Фомин В.Н., и др. Оптимизация параметров лазерно-искрового эмиссионного спектрометра с применением вероятностно-детерминированного планирования эксперимента / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. № 87(5). С. 14–19. DOI: https://doi.org/10.26896/1028–6861–2021–87–5–14–19.

17. Fomin V. Software implementation of probabilistic-deterministic design of a chemical experiment on R / Bulletin of the L.N. Gumilyov ENU. Chemistry. Geography. Ecology Series. 2025. 151(2). Р. 130–142. https://doi.org/10.32523/2616–6771–2025–151–2–130–142.

18. Fomin V.N., et al. Method of classification and quantitative analysis of vein quartz using LIBS and chemometric techniques / BULLETIN of the L.N. Gumilyov Eurasian National University. Chemistry. Geography Series. 2024. Vol. 147. № 2. Р. 48–60. DOI: https://doi.org/10.32523/2616–6771–2024–147–2–48–60.

19. Gogol Daniil B., et al. Deposition of Transition Metal onto Carbonate Materials Surface: Theoretical Evaluation of Optimal Parameters / Eurasian Journal of Chemistry. 2023. Vol. 28. No. 4 (112). Р. 1–9. DOI: https://doi.org/10.31489/2959–0663/4–23–13.

20. Turovets Milana A., et al. Chemometric Approach for the Determination of Vanadium by the LIBS Method / Eurasian Journal of Chemistry. 2024. Vol. 29. No. 4 (116). Р. 61–70. DOI: https://doi.org/10.31489/2959–0663/4–24–10.

21. Троеглазова А.В., Вихарева Н.А. Математическое моделирование условий извлечения железа из золошлаковых отходов тепловых электростанций // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: естественные и технические науки. 2019. № 10. С. 172–178.

22. Azadeh Hassanpour, Johannes Geibel, Henner Simianer, Antje Rohde, Torsten Pook. Optimization of breeding program design through stochastic simulation with evolutionary algorithms // Quantitative Methods. 2024. https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.17286.

23. Tyanakh, S., Baikenov, M.I., Ma Feng-Yun, Fomin, V.N., Baikenova, G.G., Ashimhanov, A.S., & Seitzhan, R.S. (2023) Determination of Optimal Conditions for Catalytic Hydrogenation of Oil Sludge (Atasu-Alashankou) // Eurasian Journal of Chemistry. 110(2). 139–146. https://doi.org/10.31489/2959–0663/2–23–15