Ученые Уральского федерального университета предложили не имеющий аналогов в мире проект по извлечению редкоземельных металлов из урановой руды. Успешное внедрение технологии позволит в будущем почти на треть перекрыть потребности российского рынка в РЗМ, а также значительно сократить зависимость многих секторов российской промышленности от поставок из Китая.

«Золото 21 века»

Проект Уральского университета победил в конкурсе Минобрнауки РФ в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

Ученые должны в течение трех лет создать участок опытного производства редкоземельных металлов с использованием уникальной технологии выщелачивания урана. Для этого государство выделит университету 300 миллионов рублей. Еще на 360 миллионов проект профинансирует партнер вуза – московская компания ЗАО «Энергетические проекты».

СССР был одним из мировых лидеров в производстве редкоземельных металлов. Сегодня эта промышленность практически не существует в России, да и в мире она близка к нулю. Китай контролирует 97 % всех поставок РЗМ и, пользуясь своим монопольным положением, играет с ценами, как кошка с мышкой. В недрах российской оборонной промышленности еще сохранились островки редкоземельного производства. Но их объемы крохотные. Если в мире производство редких земель порядка 120 тысяч тонн в год, то в России — всего около 100 тонн. Новая технология позволит увеличить этот объем на 1000 тонн. Таким образом, уже можно говорить о возрождении целой подотрасли российской промышленности

Проректор УрФУ по инновационной деятельности Сергей Кортов уверен, что уникальная технология производства редкоземельных металлов должна сыграть очень важную роль в весьма актуальном для России вопросе импортозамещения – как сырья, так и готовой продукции.

«От импортозамещения зависит конкурентоспособность большого числа отраслей и безопасность всей страны. Если ты не производишь сам, то подсаживаешься на иглу чужих технологий, — поясняет Сергей Кортов. — В России уже не первый год стоит вопрос о возобновлении производства РЗМ. Победивший проект как раз и развивает один из возможных способов. Такого производства в России сейчас реально нет, а эти материалы требуются во многих сферах народного хозяйства. России экономически выгодно возобновить собственное производство редкоземельных материалов, чтобы цены на самые различные изделия, на конечный продукт, сильно не возрастали».

О сути технологии

Разработчик новой технологии — Физико-технологический Институт УрФУ – готовит кадры для атомной промышленности  и давно ведет научные разработки в области редких земель.

«Мы всегда занимались редкими землями, всегда понимали сложившуюся ситуацию. Несмотря на то, что когда-то это никому было не интересно, мы нарабатывали технологии для будущего. Теперь это время настало», — заявил руководитель научного коллектива-победителя конкурса, директор Иститута, профессор Владимир Рычков.

Особенно в новой технологии заинтересована оборонная промышленность России, основанная сегодня на электронике не российского производства и находящаяся в серьезной зависимости как от Китая — поставщика РЗМ, так и Запада — производителя соответствующего оборудования и приборов.

Разработанную на Урале технологию извлечения РЗМ из растворов подземного выщелачивания урана можно в общем виде описать так. Под землю закачивается серная кислота, растворяющая уран и редкие земли. Затем полученный концентрат извлекают из-под земли и на специальном перерабатывающем комплексе из него извлекают ценные компоненты. Революционность разработки – в использовании сорбента, который селективно извлекает уран, РЗМ и скандий из растворов, не влияя при этом на производство урана. Такой сорбент ученым УрФУ удалось синтезировать совместно с партнерами. Подобной технологии в мире больше нет.

Об экологичности

Также разработчики утверждают, что технология абсолютно экологически чистая и не имеет отходов.

«С точки зрения экологии важно не заводить под землю инородные элементы. А для сульфат-иона серной кислоты естественно находиться под землей, поэтому наша технология не нарушает экологическое равновесие. Вокруг всего полигона на урановом предприятии есть наблюдательные скважины, которые регистрируют, есть ли растечение раствора. Как правило, уран находится в палеодолинах, поэтому за их пределами распространения ни урана, ни серной кислоты не происходит», — поясняет Владимир Рычков.

О реализации проекта

В реализации проекта будет принимать участие достаточно большой коллектив ученых не только институтов УрФУ, но и института имени Фрумкина РАН, проектного института в закрытом городе Озерске. Производство будет базироваться на предприятиях «Росатома» — ЗАО «Далур» в Курганской области и ОАО «Хиагда» в Бурятии. В Свердловской области также будут созданы переделы для производства магнитов, металлов и люминофоров. Ученые надеются довести до промышленного внедрения комплексную технологию, предполагающую не просто извлечение РЗМ, но в дальнейшем и получение всей их цепочки из концентрата в качестве оксидов, композиций, металлов, сплавов, лигатур, изделий, магнитов и так далее.

Недостатка в будущих потребителях, готовых выступить инвесторами, нет. Например, одна французская компания готова инвестировать в производство и «на корню» забрать всю продукцию. Многие готовы взять неодим – в первую очередь, Япония, являющаяся разработчиком магнитов неодим-железо-бор и, как и все, вынужденная покупать неодим в Китае. Много заказов, связанных с производством магнитов – прежде всего от заводов в Верхней Пышме, Новоуральске, Екатеринбурге. УрФУ привлекает в качестве со-исполнителей по этой теме иностранных специалистов – немецкий и финский университеты.

Об импортозамещении

В получении результатов от внедряемой технологии выразил заинтересованность «Росатом» и огромное количество предприятий, — как местных, так и европейских. Например, многие готовы закупать неодим — один из наиболее востребованных редкоземельных металлов, активно использующийся в электронной промышленности и машиностроении.

Сегодня Россия закупает 3,5 тысячи тонн редких земель в изделиях – в первую очередь речь идет о компьютерах, электронике, автоматике, супертехнологичной продукции, работающей эффективно только благодаря содержанию РЗМ.

«Мы надеемся, что наши разработки помогут повысить эффективность переработки промпродуктов урановых руд и обеспечить импортозамещение потребления РЗМ и скандия в оборонной промышленности, радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, металлургии. Линейка продукции, которую мы предлагаем к реализации, огромна. Это металлы, оксиды, полирующие, трубы, магниты, люминифоры и многое другое. Например, магниты — магниты неодим-железо-бор и самарий-кобальтовые магниты используются сегодня «буквально везде»; церий для автопрома (для катализаторов, превращающих выхлопные газы в неактивные; в металлургии это прежде всего производство стали со скандием, алюминий-скандия, магний-скандия, — сплавов, используемых в ракетостроении и  космической промышленности; европий необходим для возрождения производства люминофоров и телескопов и так далее. Впереди большая работа», — говорит Владимир Рычков.

Материал подготовлен при участии Эдуарда Никульникова (пресс-служба УрФУ),

Дарья Кезина,

Фото: Александра Хлопотова, пресс-служба УрФУ.

Источник: Russia beyond the headlines, http://rbth.com/science_and_tech/2014/09/30/russia_is_making_a_comeback_on_the_global_rare_earth_metals__40245.html

 Экскурсия на физтех УрФУ