Мировые запасы редкоземельных элементов находятся в бастнезитовых рудах, которые расположены в США и Китае. Однако российские геологи нашли альтернативный источник — анкилитовые руды на Кольском полуострове. Хотя анкилиты сложно обогащать, наши ученые нашли решение.
Специалисты Горного и Геологического институтов Кольского научного центра РАН в Апатитах разработали действенный метод флотации анкилитовых руд, содержащих редкоземельные элементы (РЗЭ). Результаты исследования опубликованы в «Записках Горного института»
Добыча редких земель (лат. terrae rarae) — важный тренд геологии XXI века. В эту категорию входит 17 элементов периодической таблицы Менделеева — скандий, иттрий и 15 лантаноидов (лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций). Область применения редкоземельных металлов чрезвычайно широка — они востребованы в производстве ветряных генераторов и электромобилей, а также в оборонной промышленности и медицинской диагностике.
На текущий момент добыча редкоземельных металлов осуществляется в основном из бастнезитовых руд, запасы которых находятся в Китае и США. Альтернативой являются анкилитовые руды, которые обильно встречаются в карбонатитовых полях Петяйян-Вара. Проблема заключается в том, что анкилиты находятся в непосредственной близости к доломитам и кальцитам. Эти минералы похожи на анкилиты по свойствам и также ценны как строительный и отделочный камень, но, к сожалению, не содержат редких земель. Для отделения анкилитов от менее ценной породы требуются сложные химические процессы.
В ходе экспериментов ученые разработали алгоритм флотации, который позволяет эффективно отделять анкилитовую руду с максимальным выходом. В качестве реагентов используются гидроксаматы и производные аминокислот. Наилучшим «поисковиком» анкилитов оказался аланин (аминокислота с формулой NH2-СH(СН3)-СООН), который не только связывает искомые минералы, но и практически не реагирует с пустой породой.
В результате руду с содержанием 10% редкоземельных элементов удалось обогатить до концентрата с содержанием 33,4 % РЗЭ и извлечением 64,7 %. Этот показатель превосходит результаты на аналогичных месторождениях в Америке. Флотация анкилита с таким высоким выходом позволяет надеяться на успешную разработку месторождений даже с учетом не столь высокого абсолютного содержания РЗЭ по сравнению с бастнезитами и сложностей, связанных с добычей и переработкой руды.