Revoluția științifică și tehnologică, care, după cel de-al Doilea Război Mondial, a izbucnit rapid în viața tuturor țărilor dezvoltate ale lumii, este asociată în primul rând cu utilizarea pe scară largă a metalelor rare. Utilizarea lor a adus la viață un nou domeniu al industriei, științei și tehnologiei moderne. Toate materialele supermagnetice, super-rezistente, super-rezistente, super-rezistente și cu rezistență ridicată sunt acum create pe baza elementelor rare sau cu ajutorul unor elemente rare. Toate tehnologiile de resurse și de economisire a energiei nu sunt fezabile fără elemente rare. Chiar și în agricultură, utilizarea unor doze foarte mici de metale rare de neodim mărește randamentul culturilor alimentare cu 60%. Acum există multe mii de domenii de utilizare eficientă a metalelor rare în industria militară și cea civilă.
Nivelul industrial și economic al dezvoltării statelor moderne, conform experților, este determinat de scara consumului nu atât de fier și oțel, cât și de metale rare. Elementele rare sunt un fel de vitamine ale industriei. Și așa cum un organism viu nu poate dezvolta pe deplin fără micrograme cantități de vitamine, iar industria modernă avansată este imposibilă fără elemente rare.
În Uniunea Sovietică, revoluția științifică și tehnologică a început puțin mai târziu decât în alte țări și, din nefericire, a fost realizată în principal numai în industria de apărare și aerospațială. Costurile de căutare, extracție și producție de metale rare în țara noastră, chiar și în anii 1960 și 1970 (perioada cea mai mare a interesului pentru problema rară a metalelor din URSS) din bugetul general de stat, au fost scăzute - mai puțin de 0,2%. Acesta este un indiciu că foarte puține metale nu au fost foarte atente de către administrația de stat a economiei naționale.
Dinamica producerii și consumului de metale rare în URSS în comparație cu Statele Unite nu a fost întotdeauna în favoarea noastră. Consumul total de către toate țările capitaliste în ultimii 25 de ani, de la 1960 la 1985, de beriliu, cadmiu și germaniu, a crescut cu 1,4-2, iar pentru toate celelalte metale rare, chiar și cu un factor de 3-15.
Consumul de metale rare în țările capitaliste din Europa de Vest și Japonia este în creștere extrem de rapidă, ceea ce, în termeni de rate de creștere, a depășit în mod semnificativ Statele Unite. În Japonia, consumul de metale cum ar fi niobiu, zirconiu, ytriu, lantanide, litiu, vanadiu, galiu, pentru perioada 1960-1985, a crescut de 10-25 ori. Mai mult, unii dintre capstani au depășit America nu numai în ceea ce privește ratele de creștere, ci și în consumul pe cap de locuitor și chiar în consumul brut de metale individuale.
În anii 1980, am început să rămînem în urmă nu numai din partea SUA, ci și din alte piețe de capital dezvoltate. De la consumul italian brut de niobiu - de 1,5 ori, iar pe cap de locuitor, chiar de 8,4 ori, de la DE - 7 ori, Japonia - de 2,5 ori consumul de tantal și de 9 ori de zirconiu .
De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că cota leului din multe metale rare a fost consumată numai în industria de apărare. Ponderea economiei naționale a URSS a reprezentat doar cele mai mici cruste.
Noi, în anii 1980, și încă nu am pus în funcțiune nici o nouă instalație de tratare a minereurilor și nici o singură instalație pentru metale rare.
Astfel, atât în ceea ce privește producția și consumul URSS, de la anii 1960 până în anii 1980, a început să se situeze cu mult în urma piețelor de capital. Și acesta este motivul principal al întârzierii extreme, chiar eșecul progresului nostru științific și tehnologic.
Schimbările majore care au avut loc în ultimii ani în economia Rusiei au fost extrem de dureroase pentru situația cu metale rare. Situația sa înrăutățit și pentru că, odată cu prăbușirea URSS, multe întreprinderi care produc metale rare au rămas în fostele republici sindicale. Producția la cele mai mari întreprinderi miniere ruse a fost oprită sau redusă drastic: beriliul din minele de smaral din Ural; la Orel se combină (în Transbaikalia) - tantal; pe Lovozero (peninsula Kola) - niobiu, tantal, lantanide de ceriu; pe Transbaikal - litiu; pe Uralele Vienevogorsk - niobiu. Dezvoltarea germaniului la câmpul Pavlovskoye din Primorye a fost oprită. Ca rezultat, situația cu extracția, producția și consumul de metale rare este acum pur și simplu catastrofică în Rusia.
În condițiile actuale de pe piață, aceste sau alte metale rare și chiar echipamente noi realizate pe baza lor sunt adesea mai ieftine și mai ușor de obținut din străinătate. Și noi, în ciuda crizei economice acute din țară, cumpărați-o. Dar cumpărăm mostre depășite. Deoarece supernovetele Statelor Unite și ale sateliților săi nu furnizează Rusiei interdicții oficiale. Și este posibil ca, din cauza vagarelor situației internaționale, să nu fie vândute nici măcar ceea ce obținem acum. Aceasta era deja cu țevi de fier dopat cu niobiu. După intrarea trupelor noastre în Afganistan, FRG a refuzat să ne vândă țevi din oțel aliat de niobiu. Am început să punem țevile noastre de oțel atât în construcția urbană, cât și în conductele de petrol. Iar după 15-20 de ani, culegem fructele. Țevile sunt rupte, trebuie înlocuite. În timp ce au fost dopate cu niobiu, ar fi rămas încă 40 de ani.
Si cel mai important, ceea ce este o mare putere avem, dacă nu se poate oferi cu instrumente sofisticate, tehnologiile eficiente, utilaje moderne, tehnici avansate, materiale sverhvysokokachestvennymi? Acum, electronice, televizoare, mașini pe care trebuie să le cumpărăm din Coreea, Japonia, Germania. Suntem nevoiți să importăm alimente din Europa! Dar dacă am fi folosit în agricultură neodimiu sa, pentru tehnologia, care a fost deja dezvoltat și testat de către experții noștri (FV Saykin și altele) cu succes, vor primi de 1,6 ori mai multe recolte abundente pentru a hranei pentru animale nu numai ei înșiși, dar și să vândă alimente. Compania noastră de exploatare și prelucrare a minereului Lovozero, care dezvoltă depozitul de neodim (loparit), nu a fost încă oprită complet. Și rezervele acestui metal la depozitul de la Lovozero sunt inepuizabile.
Este rapidă relansarea extracției și producerii de metale rare în țara noastră pentru a le folosi în diferite zone ale economiei naționale - o sarcină foarte reală. Și aceasta este o chestiune de importanță națională, deoarece industria metalică rară este fundația nu numai a echipamentelor noi și defensive, ci și a întregii economii naționale. Lipsa metalelor rare reprezintă o amenințare la adresa securității naționale a Rusiei.
Datorită o căutare intensivă pentru metale rare 40-70-e de Rusia are cele mai mari depozite de litiu din lume explorate în detaliu, cesiu, ytriu, lantanide ceriu și ytriu, zirconiu, tantal și niobiu, cel mai bogat depozit de beriliu. Cu toate acestea, toate sunt situate în regiuni îndepărtate din Siberia, Arctic sau Highlands.
Cu capacitățile financiare actuale ale țării, dezvoltarea industrială a acestor domenii noi este încă nerealistă. Dar există o altă cale de ieșire. În următorii 15-20 de ani, țara noastră poate fi dotată cu metale rare, dacă restauram o producție suficientă pentru instalațiile de extracție și prelucrare a metalelor rare care sunt conservate sau funcționează la o treime din capacitatea lor. De exemplu, combinația Lovozero Loparite poate oferi pe deplin toate cerințele noastre promițătoare pentru tantal, niobiu, titan, lantanide de ceriu (în special, și în neodim pentru agricultură). Este foarte important aici ca toate aceste metale să poată fi produse simultan în timpul procesării chimico-metalurgice a unui singur concentrat loparit.
Aici, în cel mai bogat masiv Lovozero, câteva noi tipuri de minereuri rare de metal au fost studiate de mult timp. Ele pot fi puse ușor și rapid în funcțiune. Aceasta este în primul rând eudialytytes (din cuvântul "dialytic" - solubil). Rezervele lor aici sunt milioane de tone. Și conțin oxizi de lantanide de zirconiu, ytriu și ytriu; lantanide de ceriu, niobiu, tantal, hafniu. Minele eudialitice ajung direct la suprafață în partea centrală a masivului, astfel încât extracția lor nu este foarte dificilă.
Astfel, în timpul funcționării normale a instalației Lovozero Rusia va fi cu condiția să nu mai puțin de douăzeci de metale rare, și ne va umple la pierderea a patru domenii: Kutessayskogo rămase în Kârgâzstan, Kazahstan, în Shevchenko, Galben Waters și Malyshevskoe - Ucraina.
Problema exploatării beriliului este rezolvată și relativ ușor: restaurarea lucrărilor la depozitul transbaikalian Ermakovskoye. De acolo, până în anii 1990, concentratul de minereu a fost exportat pentru conversia chimico-metalurgică în Kazahstan, unde a rămas după prăbușirea URSS. Dar, din fericire, la depozitul Ermakovskoye, cu cele mai bogate minereuri de beriliu din lume (1,2% din BeO), aproximativ un sfert din rezerve sunt încă păstrate. Vor fi suficienți pentru noi în următorii 25 de ani sau chiar mai mult.
Industria noastră poate fi asigurată de litiu, rubidiu și cesiu datorită prelucrării mică, care au fost extrase simultan și aruncate în grămezi în ultimul deceniu, la minele Emerald, precum Înălțare și câmpurile Orlovsky. Aceste rezerve vor dura 100 de ani. Tehnologia fără deșeuri de extracție a metalelor alcaline rare din micas este bine dezvoltată și patentată. Mai mult decât atât, permite producerea simultană de îngrășăminte de magneziu și azot-potasiu și, poate, deosebit de important, un nou material saplastic ultra-ușor, acid și termorezistent.
Ea poate deveni indispensabilă în aeronave, în ingineria aerospațială, în construcția de vase maritime (pentru garnituri de etanșare la căldură), în construcția de clădiri și poduri, face posibilă facilitarea semnificativă a acestor structuri. Siplast a fost utilizat cu succes în construcția navelor spațiale reutilizabile Buran.
Și, în final, se poate obține un metal rare - stronțiu în timpul procesării apatitului Khibiny pentru îngrășăminte în conformitate cu schema acidului azotic.
Astfel, resuscitarea instalațiilor rare de extracție și prelucrare a metalelor ne permite să oferim cât mai repede posibil industriei, științei, tehnologiei și agriculturii rusești cu propriile metale rare. Și acolo, de ce nu ieșim cu niște metale rare pe piața mondială. La urma urmei, elemente cum ar fi scandiu, rhenium, terbium, europium, disprosium, la un preț comparabil cu argintul și unele platinoizi.
Reanimarea plantelor rare de metal nu este singura modalitate de a furniza țării metale rare. Destul de repede, ușor și ieftin, este posibil să le extrageți de la tot felul de surse antropice și de la diverse produse asociate. De exemplu, din cenușă obținută din arderea cărbunelui de piatră și maro, din produse de prelucrare și de curățare a petrolului și gazului; din apele minelor și minelor, precum și din apele și gazele vulcanice.
În același timp, din produsele technogene, pot fi extrase simultan diferite componente toxice conținute în ele. Dintre aceștia, mai devreme sau mai târziu, vor trebui în mod inevitabil să scape de cerințele de mediu.
Institutul nostru (IMGRE) desfășoară de mai mulți ani cercetări privind studiul elementelor chimice conținute în produsele technogene. Cu ajutorul celor mai noi echipamente, 70 de elemente (inclusiv 35 de metale rare) au fost găsite în cantități considerabile.
În viitorul apropiat, planificăm să analizăm cărbunele și petrolul inițial în toate bazinele din Rusia. S-a stabilit deja că materiile prime pe bază de hidrocarburi conțin ytriu, lantanide, vanadiu și alte metale în cantități industriale valoroase, al căror preț este proporțional cu costul uleiului în sine. În străinătate, ele sunt extrase din petrolul cumpărat de la noi. Nu avem nimic pentru asta. De exemplu, uleiul de Tatarstan conține până la 700 g / t de vanadiu. Acesta nu reprezintă doar valoare, ci și foarte toxic. Nu o extragem. La arderea uleiului, vanadiul este dispersat în câmpurile noastre. Timp de decenii se va acumula acolo atât de mult încât produsele agricole pot deveni otrăvitoare.
Astfel, este posibil să oferiți țării dvs. metale rare extrem de necesare, destul de repede și la un cost foarte scăzut. Serviciul geologic al țării (literalmente pentru următorii 2-3 ani) este în măsură să efectueze un audit larg de gestionare a haldei și minerit întreprinderilor chimice și metalurgice din Rusia, pentru a verifica pe metale rare și bazine de gudron de cărbune ale țării; pentru a testa cele mai recente scheme tehnologice de utilizare a metalelor utile (și toxice) din toate produsele primite în trecere. Nu sunt necesare alocări speciale pentru acest lucru. Doar au nevoie de ceva de lucru pentru a redirecționa instituțiile prime tematice ale Ministerului Resurselor Naturale din Rusia.
Depozite de metale rare litofilice. Sub ediția lui Ovchinnikov, L. N. Solodova, N. A. M. Nedra, 1980.
Multe metale rare care nu au fost folosite mult timp sunt acum utilizate pe scară largă în lume. Ei au dat naștere unor noi domenii ale industriei moderne, știință și tehnologie - cum ar fi energia solară, super de transport de mare viteză pe levitație magnetică, optică cu infraroșu, optoelectronica, lasere, calculatoare ultimele generații.
Folosind oțeluri slab aliate care conțin doar 0,03-0,07% niobiu și 0,01-0,1% vanadiu, pot fi structuri de greutate 30-40% mai mici în construcția de poduri, clădiri înalte, conducte de petrol și gaze, echipamente de explorare de foraj și așa mai departe.În acest caz, durata de viață a structurilor este mărită de 2-3 ori.
Magneții cu ajutorul materialelor superconductoare pe bază de niobiu au făcut posibilă construirea de trenuri cu perne de aer în Japonia, care dezvoltă viteze de până la 577 km / h.
Intensiv dezvoltate vehicule electrice cu baterii cu litiu, autovehicule cu combustibil pe bază de hidrogen cu nitrură de lantan și altele.
Compania americană Westinghouse a dezvoltat celule de combustie la temperaturi ridicate bazate pe oxizi de zirconiu și oxid de ytriu, care sporesc eficiența centralelor termice de la 35 la 60%.
Datorită introducerii dispozitivelor de iluminat eficiente din punct de vedere energetic și a echipamentelor electronice realizate prin utilizarea unor elemente rare, SUA intenționează să economisească până la 50% din energia electrică de la 420 de miliarde de euro.
kW / ore, consumate pentru iluminat. În Japonia și Statele Unite, au fost create lămpi cu fosfor conținând ytriu, europiu, terbiu, ceriu. Becurile cu o putere de 27 W înlocuiesc cu succes lămpile cu incandescență de 60-75 de wați. Consumul de energie electrică pentru iluminat este redus de 2-3 ori.
Utilizarea energiei solare este imposibilă fără galiu. NASA SUA intenționează să echipeze sateliții spațiali cu celule solare bazate pe arsenid de galiu.
Utilizarea elementelor de pământuri rare (pământuri rare) și reniu metale rare în cracarea petrolului a permis SUA reduce drastic utilizarea de platină scumpe, pentru a îmbunătăți astfel eficiența procesului și creșterea randamentului de 15 la sută a benzinei cu cifră octanică ridicată.
China a folosit cu succes pământurile rare în îngrășământ agricol pentru orez, grâu, porumb, trestie de zahăr, sfeclă de zahăr, tutun, ceai, bumbac, arahide, fructe, flori. Recoltarea culturilor alimentare a crescut cu 5-10%, tehnic - mai mult de 10%. Îmbunătățirea calității grâului, datorită conținutului ridicat de proteine și lizină a crescut conținutul de zahăr al fructelor, trestie de zahăr și de sfeclă, îmbunătățită culoarea florilor, a crescut calitatea de ceai și tutun.
Kazahstan a dezvoltat AF a fost folosit de către oamenii de știință ruși V. Recomandări Saykin noua metodă de utilizare a pământuri rare în agricultură. Experimentele au fost efectuate pe suprafețe mari și au primit un mare efect - o creștere a randamentului de bumbac, grâu și alte culturi cu 65%. O astfel de eficiență ridicată a fost atinsă. În primul rând, datorită faptului că nu a folosit un amestec de pământuri rare, în același timp, așa cum a fost cazul în China, dar numai un singur neodim (ca unele dintre lantanide nu contribuie la randamentul, și vice-versa - coborâți-l). În al doilea rând, nu am efectuat așa cum se face în China, pulverizarea forței de muncă intensivă a culturilor în timpul înfloririi lor. In schimb cufundate numai cereale înainte de însămânțare într-o soluție care conține neodim apoasă. Această operațiune este mult mai ușoară și mai ieftină.
Până de curând, tehnologia a fost extrem de rar utilizată de ytriu, iar extracția sa a fost adecvată - a fost calculată în kilograme. Dar s-a dovedit că ytriul poate crește drastic conductivitatea electrică a cablurilor de aluminiu și rezistența materialelor noi din materiale ceramice. Aceasta promite un efect economic foarte mare. Interesul pentru ytriu și lantanidele de ytriu - samarium, europa și trib a crescut semnificativ.
Scandiul (prețul său la un moment dat a fost cu un ordin de mărime mai mare decât prețul aurului), datorită unei combinații unice a unui număr de proprietăți, se bucură acum de un interes exagerat față de tehnologia aviației, a rachetelor și a laserului.
Articole similare
-
Ca și în vremurile vechi, sărbătorind Crăciunul, știința și viața
-
Sakhalin provincie de la distanță sau new eldorado, știință și viață
Trimiteți-le prietenilor: