ГЕОХИ РАН предложил более простой и экономичный способ переработки руд
Россия спустя 30 лет возвращается к добыче стратегического минерала — лития, мягкого металла для литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, компьютерах, сотовых телефонах и видеокамерах. Без этого элемента, который многие называют «белой нефтью», трудно представить развитие страны в наш компьютерный век. В Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Институт им. Вернадского РАН (ГЕОХИ) предложил революционную технологию его извлечения, которая по эффективности и рентабельности может вывести Россию в лидеры по добыче лития.
Фото: пресс-служба Росатома
В свое время в СССР производился собственный карбонат лития. В отличие от некоторых западных стран, где его гораздо проще добыть (например, в Латинской Америке сырье, содержащее этот металл, представляет собой солевой раствор, из которого нужно просто выпарить излишки), в наших месторождениях он находится в виде трудноразлагаемых литиевых руд. Чтобы получить из него литий, нужно провести целую цепочку трудоемких операций и химических реакций, которые не всегда экологичны. И тем не менее, мы добывали литий, страна была независима от поставок из-за рубежа. <стр>В 1990-х годах, как и многие отрасли народного хозяйства, добыча лития рухнула, – мы стали закупать металл за рубежом. Но в 2022 году наши основные поставщики Аргентина и Чили – отказались от поставок, осталась только Боливия. Поставляемого ею драгметалла недостаточно, – России, как и другим странам, требуется не менее десяти тысяч тонн в год.
По данным Аналитического кредитного рейтингового агентства, запасы лития есть и в России, – потенциально наши месторождения содержат около 900 тысяч тонн. Проблема только в том, что его пока никто не добывал. Пока идут расчеты, делаются ставки… Например, одним из перспективных мест с точки зрения добычи сырья является Колмозерское месторождение в Мурманской области.
Чтобы получить там литий старым методом, нужно сначала измельчить руду, а затем долго прокаливать ее во вращающихся печах при 1100 градусах. Затем, согласно технологии, ее следует отправить в соседний Мончегорск, за 200 километров, обработать серной кислотой и прогнать еще через десять стадий, чтобы очистить полученный раствор от лишних примесей и получить чистый карбонат лития.
Как сообщили «Минобрнауки России», для упрощения добычи лития ГЕОХИ разработал менее затратный и более экологичный способ его извлечения из рудных месторождений и рассолов.
– Мы предлагаем использовать вместо серной кислоты бисульфат аммония, – говорит директор института, член-корреспондент РАН Руслан Хамизов. – Этого реагента нужно совсем немного — несколько десятков килограммов для получения нескольких тонн лития, так как при химических превращениях он регенерируется, то есть восстанавливает свое прежнее количество. Второе преимущество — руду не надо везти с месторождения на завод для взаимодействия с ней (как пришлось бы делать в случае переработки опасной серной кислотой), а наоборот, совершенно безопасный бисульфат аммония можно доставлять в обычных контейнерах прямо на месторождение.
Старый, «кислотный» способ был открыт в Северной Америке 80 лет назад. Может быть, он и сейчас ей выгоден. Но для наших условий, на мой взгляд, вариант с бисульфатом аммония более выгоден.
Технология извлечения лития из руды уже запатентована. Технология, предложенная ГЕОХИ РАН, существенно проще по сравнению с предыдущим способом: после взаимодействия с бисульфатом аммония нет необходимости в длительном и сложном разложении твердой составляющей руды. Дело в том, что отделяемый в ней литийсодержащий компонент сразу становится водорастворимым, как и боливийское сырье.
Лабораторные эксперименты в институте показали, что новый способ позволяет получать карбонат лития чистотой 99,5%, что соответствует самым строгим требованиям к аккумуляторному сорту. Ее реализация позволит сократить затраты на полный цикл извлечения ценного металла почти в два раза.
Кстати, опытно-промышленные испытания разработанной технологии извлечения лития из рассолов, обнаруженных в Республике Дагестан, запланированы на 2025 год.