Новая нефть
Темы, за которые взялись ученые Восточно-Казахстанского технического университета им. Д. Серикбаева, более чем актуальные. Редкие и редкоземельными металлы – сырье номер один на мировом рынке. На их основе созданы все сверхмагнитные, сверхлегкие, сверхтвердые, сверхжаростойкие и высокопрочные конструкционные материалы. Они применяются в высоких технологиях в космической, радиоэлектронной, авиационной, морской отраслях. Из всех типов батареек наиболее надежными и перспективными считаются литий-ионные. Цена на литий (Li) за последние 5 лет выросла в 6 раз. Ежегодно в среднем на 5–10 процентов растет мировой спрос и, соответственно, цена на ниобий (Nb). В составе сплава феррониобия этот редкий металл применяется в корпусах танков, военных вертолетов и самолетов.
Ниобиевая сталь используется в деталях с антикоррозийными свойствами в нефтегазохимии. Есть еще конструкционный ниобий – он необходим для выпуска узлов, испытывающих большие ударно-динамические и температурные нагрузки, в том числе в авиатехнике, космических аппаратах, атомной энергетике. Электронный ниобий необходим для производства сверхпроводников, а также приборов, малых по объему, но с мощным магнитным потоком, то есть в электронике.
В экспертном сообществе даже появился термин “новая нефть”, отражающий влияние редких металлов на мировую экономику. На сегодняшний день известно около 40 элементов, часть из которых образуют собственные минералы, а часть присутствует в рудах в виде примесей.
Земля и вода
Однако важнейшего ресурса на планете мало: собственно само понятие “редкие металлы” говорит об этом. В Восточном Казахстане с давних пор выявлены тантал, молибден, вольфрам, ниобий, литий, бериллий, трехокись иттрия и другие элементы. До середины 1990-х годов добычу вели на территории Уланского района, действовал Белогорский горно-обогатительный комбинат. Последнюю четверть века данные месторождения законсервированы.
– Наши традиционные ресурсы – это Калба-Нарымская и Иртышская рудные зоны, – дала комментарий доктор PhD, доцент Школы наук о Земле и окружающей среде Наталья ЗИМАНОВСКАЯ. – Мы хотим помочь геологам – изучить закономерности формирования рудных слоев, содержащих олово, тантал и литий. Определить места их залегания и примерные объемы.
Ценное сырье скрыто в гранитных массивах, или по-научному апогранитах. Похожие месторождения есть в Северной и Южной Америках, в Австрии, России. Они считаются крупными и играют важную роль в экономике. На востоке страны стоит задача уточнить возраст и масштаб рудных поясов, их протяженность, а она может составлять сотни километров. А также структуру – это могут быть многоярусные подземные “слоеные пироги”. Еще год полевых и лабораторных работ, и у геологов на руках будут прогнозные карты.
Перспективный способ поиска редких металлов предложила доктор PhD, декан Школы наук о Земле и окружающей среде Бакытжан АМРАЛИНОВА. Ее внимание привлекли соленые озера в гранитных массивах. В таких водоемах за счет выветривания минералов могут оседать и накапливаться щелочные металлы, тот же литий. Во многих странах таким способом удалось открыть литиевые месторождения, и сейчас они разрабатываются.
– Мы определили около 100 озер, где отбираем пробы воды на разной глубине, а также донных отложений, – рассказала исследователь. – Все образцы проходят химические и минералогические анализы на содержание металлов. Геологи ждут от нас конкретику – карты, практические рекомендации.
Сложность добычи лития, его дефицит – одна из основных причин дороговизны литий-ионных аккумуляторов. По технологии, применяемой в Чили, Боливии, Аргентине, США, рапу из сильносоленых озер выпаривают, полученную соль переводят в хлорид, дальше пропускают через электролиз и вакуумную дистилляцию.
– Сегодня все мировые месторождения дают около 35 тысяч тонн лития в год,– заключили в университете. – Будь он доступней, человечество наверняка охотней бы отказалось от “грязных” автомобилей с двигателями внутреннего сгорания в пользу электромобилей. Наша задача – изучить возможности Восточного Казахстана, чтобы пополнить рынок этого редкого металла.
УСТЬ-КАМЕНОГОРСК