Возрождение российского лития: ученые создали эффективную технологию добычи ценного металла

Россия спустя 30 лет возвращается к добыче стратегического ископаемого – лития, мягкого металла для литий-ионных батарей, используемых в электромобилях, компьютерах, сотовых телефонах, видеокамерах. Без этого элемента, который многие называют «белой нефтью», в наш компьютерный век сложно себе представить процесс развития страны. В Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского ран (ГЕОХИ) предложили революционную технологию его добычи, которая по эффективности и экономичности может сделать Россию страной-лидером в деле добычи лития.

фото: пресс-служба Росатома

Когда-то в СССР добывали свой карбонат лития. В отличие от некоторых стран Запада, где он дается гораздо легче (к примеру, в Латинской Америке сырьем, содержащим этот металл, является раствор солей, из которого надо только выпарить лишнее), на наших месторождениях он находится в виде трудноразлагаемых литиевых руд. Чтобы получить из нее литий, надо провести целую цепь трудоемких операций и химических реакций, не всегда экологически безопасных. И тем не менее литий мы добывали, страна была независима от поставок из-за рубежа. 

В 1990-х же, как и многие отрасли народного хозяйства, литиевое Производство развалилось, – мы стали покупать металл за рубежом. Но в 2022 году основные наши поставщики – Аргентина и Чили – отказались от поставок, осталась только Боливия. Поставляемого ею количества ценного металла недостаточно, – России, как и другим странам, требуется его не менее десятка тысяч тонн в год.

Справка «МК». По данным Геологической службы США на 2021 год, запасы лития составляют составляют около 86 млн тонн. Самыми большими запасами в мире обладает Боливия — 21 млн тонн, за ней следуют Аргентина (19, 3 млн тонн), Чили (9, 6 млн тонн), Австралия (6, 4 млн тонн), Китай (5, 1 млн тонн), Демократическая Республика Конго (3 млн тонн), Канада (2, 9 млн тонн) и Германия (2, 7 млн тонн).

По оценке Аналитического кредитного рейтингового агентства, Россия тоже обладает запасами лития, – потенциально в наших месторождениях его залегает около 900 тысяч тонн. проблема только в том, что его до сих пор никто не добывает. Пока ведутся расчеты, делаются ставки… К примеру, одним из перспективных в плане добычи сырья мест является Колмозерское месторождение в Мурманской области.

Чтобы получить там литий старым способом, требуется сначала размельчить руду, а затем долго прокаливать ее во вращающихся печах при 1100 градусах. Затем, согласно технологии, она должна отправляться в соседний Мончегорск за 200 километров для обработки серной кислотой и прогоняться еще через десяток стадий для очистки полученного раствора от лишних примесей и получения чистого карбоната лития.

Как сообщили «МК» в Минобрнауки России, чтобы упростить добычу лития, в ГЕОХИ разработали 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 надо совсем немного – несколько десятков килограмм для получения нескольких тонн лития, поскольку в ходе химических преобразований он у нас регенерируется, то есть восстанавливает прежнее свое количество. Второй плюс в том, что руду для взаимодействия с ним не обязательно возить с месторождения на завод (как это надо было бы делать в случае обработки опасной серной кислотой), а наоборот, – совершенно безопасный бисульфат аммония можно подвезти в обычной таре прямо к месторождению.

Старый, «кислотный» способ был открыт в Северной Америке 80 лет назад. Может, для нее он по-прежнему выгоден. Но для наших условий, по-моему, более выгоден вариант с бисульфатом аммония.

технология извлечения лития из руды уже запатентована. Предложенная ГЕОХИ ран технология существенно проще по сравнению с прежним методом: после взаимодействия с бисульфатом аммония долго и трудно разлагать твердый компонент руды не требуется. Дело в том, что литийсодержащий компонент, который отделяется при нем, сразу становится водорастворимым, наподобие боливийского сырья.

Лабораторные эксперименты в институте показали, что новый способ позволяет получить карбонат лития чистотой 99,5%, что соответствует самым строгим требованиям для аккумуляторного сорта. Его внедрение позволит сократить затраты на полный цикл добычи ценного металла почти в два раза.

Кстати, в 2025 году намечены пилотные испытания разработанной технологии для извлечения лития из рассолов, которые найдены в Республике Дагестан.

Источник