Сибирские ученые нашли способ получить ценные элементы из руды
Ученые из Института химии и химической технологии ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, подведомственных ФАНО России, решили проблемы переработки необогатимых руд уникального редкометального Чуктуконского месторождения.
Результаты работы опубликованы в журнале Minerals Engineering.
Это месторождение считается одним из важнейших подобных объектов Красноярского края. По запасам и прогнозным ресурсам его превосходит только широко известный Томтор, расположенный на севере Якутии, почти на побережье Ледовитого океана. В этих объектах сосредоточено около 80% российских запасов руд, богатых редкоземельными элементами и ниобием. Как известно, «редкие земли» используются для производства сплавов, магнитов, лазеров, энергосберегающих ламп, материалов для ядерной энергетики и многих других отраслей промышленности. Специалисты считают, что российские месторождения могут составить серьезную конкуренцию мировым монополистам по ниобию (Бразилии) и по редкоземельным металлам (Китаю).
Чтобы получить ценные элементы из руды, как правило, на первом этапе ее обогащают различными методами, удаляя пустую породу. Для этого используют отмывку мелких частиц водой, магнитную сепарацию и другие низкозатратные методы, которые позволяют выделить концентрат ценных элементов. Затем из него извлекают ценные металлы, используя гидро- или пирометаллургические процессы.
Однако у чуктуконских руд есть особенность, которая заставляет разрабатывать новые технологии получения элементов, — исключительная дисперсность частиц и срощенность минералов друг с другом, так что разделить их традиционными способами не представляется возможным.
«Мы опробовали известные методы обогащения руд, но для чуктуконских они не подходят. Поэтому были проведены исследования прямой гидрометаллургической переработки сырья и найдены условия избирательного извлечения в раствор ценных металлов. Это происходит при их автоклавной кислотной обработке. В герметичном сосуде смешивают руды с раствором азотной кислоты, нагревают под давлением до температуры 200 градусов Цельсия, что обеспечивает селективный переход в получаемый раствор редкоземельных металлов и марганца, также весьма ценного металла. Далее из этой субстанции уже легче выделить ценные элементы. Основная масса пустой породы при этом остается в твердом состоянии, и дорогостоящие химические реагенты на ее растворение не тратятся», — рассказал заведующий лабораторией гидрометаллургических процессов Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН, доктор химических наук Владимир Кузьмин.
В настоящее время исследователи работают с тонкодисперсными природными объектами, изучают поведение тонких частиц и занимаются разработкой новых технологий переработки различных руд.
