Пермские учёные создали эффективный метод получения редких металлов
В Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ) разработали химические реагенты, которые позволяют добывать из воды редкие металлы, платину и серебро. Об этом сообщается в пресс-релизе университета.
В основе нового метода лежит экстракция (выделение) нужных редких металлов из водных растворов, остающихся при добыче различных руд. Чтобы связать их, используется группа реагентов на основе органического соединения антипирина. При его взаимодействии с определёнными кислотами он связывает целевые вещества в составе растворов. Так можно получить не только скандий, но и радиоактивные элементы, платину, серебро, железо, медь, кобальт, таллий, золото и палладий. Что важно, во всех случаях такой метод позволит получать элементы, которых в руде слишком мало для других, нежидкостных методов добычи.
Многие нужные элементы содержатся не в самостоятельных месторождениях, а лишь в виде очень малых примесей к многокомпонентным рудам. Это чрезвычайно затрудняет их добычу. Например, скандия в земной коре всего 10 граммов на тонну, и он практически не встречается в больших концентрациях. При этом его предел прочности на разрыв — 400 мегапаскалей, в то время как у титана 250–350 (титан намного превосходит по этому параметру сталь). Применение скандиевых сплавов в авиации и гражданском ракетостроении позволило бы значительно снизить массу их самолётов и ракет. Но пока этот металл тяжело получать, он очень дорог. Сегодня его используют лишь для легирования сложных сплавов. Алюминиево-скандиевые сплавы применят в спортивной экипировке (мотоциклы, велосипеды), там, где требуются высокопрочные материалы. Сегодня самые значительные месторождения скандия расположены на Мадагаскаре и в Норвегии.
Исходным сырьём могут стать водные растворы отработанной породы на различных рудниках, в том числе при добыче урана
Методы получения скандия из подобных растворов с помощью антипирина пытаются развивать давно. С ним в России работают ещё три научных центра, но все они столкнулись с проблемой большого расхода этого реагента. Для добычи скандия из раствора нужно затратить большое его количество, при этом из воды он выделяет совсем немного нужного вещества. Метод, созданный химиками Пермского университета, позволяет выделить из водного раствора до 100 процентов содержащегося в нём металла. При этом расход антипирена и других веществ для такой реакции минимальный.