ГЕОХИ РАН оценил способы извлечения стратегических металлов из тантал-ниобиевых руд

Сотрудники Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН подготовили обзор исследований по разложению основных минералов ниобия и тантала. Цель таких процессов — выделение стратегических элементов из тантал-ниобиевых руд.

Работа связана с задачей развития отечественного производства редких и редкоземельных металлов, в том числе на базе сырья Томторского и Зашихинского месторождений, ввод которых в эксплуатацию планируется к 2030 году.

Переработка ниобий- и танталсодержащих концентратов и промежуточных продуктов обогащения начинается с их растворения, или вскрытия. В результате получают продукт, в котором концентрируются оба металла. Для этого применяют кислотные и щелочные методы.

Кислотные способы широко используются в лабораторной и технологической практике и не требуют высоких температур. В частности, технологии вскрытия лопарита и пирохлора основаны на применении соляной, азотной и серной кислот.

При такой обработке ниобий и тантал остаются в нерастворимом остатке. Для его дальнейшего разложения нужны фторсодержащие среды, использование которых связано с экологическими рисками.

Щелочные методы считаются более экологичными, однако процесс проходит при температуре от 400 до 900 °C. Это повышает энергозатраты и стоимость переработки.

По словам старшего научного сотрудника лаборатории концентрирования ГЕОХИ РАН Елены Савониной, единой технологии для всех типов сырья не существует. Содержание примесей и минеральный состав руд различаются от месторождения к месторождению, поэтому схемы переработки приходится разрабатывать отдельно для каждого объекта.

Перспективным направлением ученые считают гибридные комплексные циклические схемы. Их разработка может повысить селективность извлечения металлов, сократить расход реагентов и снизить экологические риски.

Для перерабатывающей отрасли результаты важны прежде всего как основа для выбора технологий работы со сложным многокомпонентным сырьем. Эффективность вскрытия концентратов влияет на полноту извлечения ценных компонентов, объем отходов и возможность их дальнейшей переработки. Однако практическое применение предложенных подходов потребует адаптации к конкретному составу сырья и оценки затрат.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.