Отечественные ученые разработали новый метод извлечения лития

Добыча лития открытым способом производится практически только в одной стране мира – Боливии. Фото Reuters

Специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) разработали технологию, которая предполагает получение карбоната лития из сподумена – минерала, являющегося ключевым его источником. Сподумен – силикат лития и алюминия – содержит 3,7% лития. Новая технология отличается простотой и экологичностью. Ученые ГЕОХИ получили патент на этот инновационный способ получения лития, сообщила пресс-служба Минобрнауки России.

Ученые ГЕОХИ РАН внесли некоторые изменения в классическую технологию извлечения лития:

– они предложили при переработке сподумена использовать не серную кислоту, а гидросульфат аммония;

– его получают из сульфата аммония, нагретого до 250–400 градусов Цельсия и разлагаемого на газообразный аммиак и расплав гидросульфата аммония;

– воду насыщают углекислым газом для получения карбоната аммония, необходимого для осаждения карбоната лития. Выделяющийся аммиак поглощают этой водой;

– гидросульфат аммония спекают с бета-сподуменом и выщелачивают водой либо растворяют в воде;

– бета-сподумен в автоклаве обрабатывают раствором.

Процесс получения металла происходит в несколько стадий. В связи с невозможностью осуществить такую работу в одном месте специалисты вынуждены много перевозить концентрат и опасные химикаты.

Традиционный метод извлечения лития из сподумена:

– минерал прокаливают при температуре 1000–1100 градусов Цельсия до получения алюмосиликата лития (бета-сподумена);

– затем спекают с серной кислотой;

– с помощью выщелачивания получают раствор сульфата лития;

– используя соду, из полученного раствора осаждают карбонат лития.

Один из авторов разработки, директор ГЕОХИ РАН, член-корреспондент РАН Руслана Хамизова поясняет особенности нового метода: «В обоих вариантах получают литийсодержащие растворы, из которых после концентрирования осаждают карбонат лития. В результате осаждения образуется раствор сульфата аммония, который кристаллизуют и заново используют. Расходуемые реагенты - только вода и углекислота, поэтому метод может использоваться для добычи лития в самых труднодоступных местах. Разработанный метод извлечения лития – простой, экономичный и экологически безопасный. Почти все его этапы можно реализовать рядом с местом добычи».

Технология прошла лабораторные испытания. Ее можно внедрять на крупнейшем в России месторождении лития – Колмозерском (Кольский полуостров) в Мурманской области. Оно является одним из 17 месторождений лития в России. Именно в нем находится около четверти балансовых запасов страны.

Новый метод эффективен для получения лития по замкнутому циклу (с рекуперацией реагента) не только из рудных сред, но и из рассолов. Пилотные испытания инновационного способа запланированы на 2025 год. Запасы лития имеются также в Донецкой и Запорожской областях, вошедших в состав России.

Значение лития в современной экономике постоянно возрастает. Можно напомнить про актуальность разработки российских ученых, поскольку мировой спрос на литий растет. Согласно прогнозам экспертов, к 2025 году потребление лития в мире может достичь 1,5 млн т/год, а к 2030 году этот показатель может превысить 3 млн т/год. Как отмечалось в сентябре 2024 года, каждый год в Россию импортируется до 9 тыс. т карбоната лития.

При этом есть и перспективные отечественные проекты. Так, например, в феврале 2023 года победителями аукционов на два крупных месторождения в Мурманской области стали проекты «Полярный литий» и «Арктический литий».

«Полярный литий»: на месторождении планируется переработка 1,96 млн т/год руды и выпуска 45 тыс. т/год карбоната и гидроксида лития; 

– запуск опытно-промышленной установки намечен на 2026–2027 годы; к 2030 году ожидается введение Колмозерского ГОК в промышленную эксплуатацию.

«Арктический литий»: к 2026 году на месторождении должно производиться около 20 тыс. т/год в эквиваленте карбоната лития.

Напомним, согласно Стратегии развития металлургии, до 2030 года, добыча лития в России будет осуществляться на пяти месторождениях: на территории Колмозерского и Полмостундровского месторождений в Мурманской области; на Завитинском месторождении в Забайкальском крае; на Ковыктинском и Ярактинском месторождениях в Иркутской области.

В начале сентября 2024 года стало известно, что в Иркутской области запустили несколько заводов по добыче лития, брома и йода из пластовых вод. 

Крупнейшие запасы лития сосредоточены в Боливии, где его добыча ведется открытым способом.