Какие редкие и редкоземельные металлы находят во вскрышных породах, укрывающих уголь?

Способ извлечения угля зависит от глубины его залегания. Там, где глубина залежи полезного ископаемого не превышает 500 метров применяется открытый способ. Он включает в себя снятие вскрышной породы и выемку полезного ископаемого, в будущем — рекультивацию.

Шагающий экскаватор на разрезе «Переясловский» изымает горную массу

Чем интересны вскрышные породы?

В 90-х годах геологи и химики по результатам атомно-эмиссионного анализа пород вскрыши на разрезе Переясловском разрезе (актив ГК «Русский Уголь») установили в них устойчивое присутствие 24 микроэлементов. (А это пятая часть периодической таблицы Менделеева!)

Среди них обнаружено 6 редких металлов (бериллий, ванадий, галлий, германий, молибден, титан) и 2 редкоземельных металла (иттрий, скандий).

Содержание микроэлементов в породах вскрыши Переясловского разреза, грамм/тонну [2]

В современном мире именно редкие металлы определяют наше будущее. Многофункциональный экран смартфона стал привычным: мы пальцем «смахиваем» информацию и отправляем электронные письма, строим маршруты из пункта «А» в пункт «В» и делимся фотографиями в соцсетях. Но именно редкие металлы делают стеклянную поверхность устройства «магической»: связывают наш палец с «электронным мозгом», распознают нашу речь и внешность, сохраняют энергию, увеличивают мощность. [3]

Где востребованы редкие и редкоземельные металлы?

Каждый редкий металл обладает своими собственными характеристиками, которые служат определенным функциям. Рассмотрим подробнее те, что найдены во вскрышных породах разреза «Переясловский» — филиале АО «Красноярсккрайуголь».

Бериллий востребован предприятиями атомной, космической, электронной, электротехнической промышленности. Используется для изготовления компьютерных плат. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов.

Галлий обладает высокой смачиваемостью и хорошей отражательной способностью, поэтому его используют в качестве покрытия для зеркал и в качестве замены ртути в лампах и термометрах для измерения высоких температур. Цена 1 тонны галлия порядка 60 миллионов рублей.

Титан в виде сплавов является важнейшим конструкционным материалом в авиа-, ракето- и кораблестроении. Нитинол — сплав никель-титан, обладает памятью формы и успешно применяется в медицине.

Редкоземельные металлы — важные компоненты современных электронных устройств. Эти элементы называют «витаминами промышленности», даже небольшое их количество в сплавах и других соединениях существенно улучшает их свойства. [1]

Иттрий используется в лазерах для резки металлов, керамике, объективах фотоаппаратов, служит для повышения прочности алюминиевых и магниевых сплавов и критически важен для радаров.

Скандий можно найти везде, где требуются высокопрочные материалы: алюминиево-скандиевые сплавы применяются в спортивной экипировке (мотоциклы, велосипеды, бейсбольные биты и т. п.) и самолётостроении.

Сегодня сильнейшими промышленными державами являются те, которые могут извлечь пользу из почти всего объёма периодической таблицы.

Однако концентрация этих металлов в породах вскрыши Переясловского разреза не имеют определяющего значения для промышленной оценки месторождения и не рентабельны при переработке или попутном извлечении на современном уровне технологий.

Источники:

1. «Витамины промышленности»: зачем нужны редкоземельные металлы / БКС Экспресс. — Дата публикации: 1 февраля 2023 г. 
2. Эколого-геохимическое изучение действующих и проектируемых разрезов АО ОТ «Красноярсккрайуголь» / Отчёт Геоэкологической партии за 1994–1995 гг. по работам за счёт средств краевого бюджета / В. В. Кочетков, А. Ю. Озёрский, С. В. Пацук и др. — Красноярск, 1997.
3. Элементы силы. Гаджеты, оружие и борьба за устойчивое будущее в век редких металлов / Дэвид Абрахам. — Москва: Издательство Института Гайдара, 2019. — 336 стр.