Новий процес може потенційно скоротити залежність Китаю від імпорту стратегічного металу.

Китайські вчені домоглися прориву в комерційному видобутку критично важливого металу рубідію безпосередньо з розсолу солоних озер, що потенційно дасть змогу різко скоротити залежність від імпорту.

Здебільшого КНР возить його з Канади, яка наразі покриває дві третини потреб "Піднебесної", пише South China Morning Post. Ця промислова технологія дає змогу отримувати ультрачистий хлорид рубідію з матеріалів із вкрай низькою концентрацією, відкриваючи нове внутрішнє джерело цього стратегічно важливого елемента.

Інститут солоних озер (ISL) при Китайській академії наук (CAS) повідомив, що дослідники зуміли отримати хлорид рубідію чистотою 99,9% із хлориду калію, який містить лише 0,001% рубідію.

Чим корисний рубідій

Рубідій - стратегічно важливий метал для галузей, що розвиваються. Він широко використовується в електроніці, виробництві спеціального скла і в аерокосмічній індустрії. Метал має великі військові, технологічні та цивільні застосування.

Наприклад, іони рубідію можуть покращувати характеристики перовскітних сонячних елементів, а надточний атомний годинник на рубідії втрачає менше однієї секунди за 3,7 мільйона років. Хлорид рубідію також використовується в медичних дослідженнях для візуалізації пухлинних клітин.

Китай і рубідій

Незважаючи на те, що Китай входить до числа країн з найбільшими запасами рубідію, 97% цих запасів знаходяться в бідних за вмістом руди породах, що ускладнюють видобуток. Решта 3% рубідію міститься в солоних озерах і геотермальних джерелах у Тибетському автономному районі та провінції Цинхай.

"Хоча Китай є великим світовим виробником рубідію, галузь сильно залежить від імпорту руди. У 2021 році Китай імпортував 19 500 тонн концентрату рубідію, водночас 66,3% сировини було закуплено за кордоном - здебільшого з Канади та Зімбабве", - заявив Хе Сіньюй із Геологорозвідувальної служби кольорових металів Китаю.

Він також попередив, що на тлі посилення конкуренції між світовими державами за мінеральні ресурси - США, наприклад, занесли рубідій до списку критично важливих мінералів 2022 року - Китаю необхідно приділити пріоритетну увагу безпеці ланцюжків поставок через "ресурсну дипломатію".

Що ще відомо про це відкриття

Група електрохімічної сепарації ISL подолала як теоретичні, так і інженерні бар'єри для отримання високочистого хлориду рубідію.

Дослідники розробили складну модель, що показує розподіл рубідію в процесі виробництва калійних солей. Вона пояснила, чому рубідій не концентрується природним шляхом, і допомогла визначити оптимальні стадії для його вилучення. Модель також передбачає поведінку слідів рубідію в складних середовищах, пропонуючи нові підходи до вивчення мінеральних елементів солоних озер.

Було розроблено інтегровану технологічну схему, що охоплює промивання руди, вилуговування рубідію, збагачення, екстракцію розчинником і очищення. З її допомогою вдалося витягти хлорид рубідію чистотою 99,9% з джерел хлориду калію з вкрай низьким вмістом рубідію, розташованих у районі соляного озера Цахань у Цинхаї.

Крім того, цей процес може бути економічно ефективним. Дослідження 2022 року, проведене групою ISL під керівництвом Гао Даньдань, показало, що сукупні витрати на виробництво хлориду рубідію з використанням аналогічних методів становлять лише третину від ринкової вартості речовини.

Ця інновація, підтримана Національним фондом природничих наук Китаю, Академією наук і владою провінції Цинхай, може знизити залежність від імпорту і підвищити стратегічну автономію Китаю в ланцюжках поставок критично важливих мінералів.