До рідкоземельних металів (рідкісноземельних елементів) належать 17 хімічних елементів: ітрій, скандій, лантан та 14 лантаноїдів.
Добування рідкоземельних металів (РЗМ) із забрудненої води — це перспективний та екологічно доцільний метод отримання критичної сировини, який активно досліджується як альтернатива традиційним кар’єрним методам промислового видобутку.
Вилучення рідкоземельних металів (РЗМ) із забруднених та технологічних вод в Україні — це один із найбільш перспективних екологічних та економічних трендів. Традиційний видобуток руди з надр є надзвичайно капіталомістким і руйнівним для довкілля, тоді як очищення шахтних, кар’єрних і промислових вод дозволяє одночасно вирішити дві проблеми: деконтамінацію (очищення) водних ресурсів та отримання надцінної сировини для високотехнологічної промисловості.
Україна володіє величезним потенціалом РЗМ, оціненим у трильйони доларів, і Житомирська область грає тут стратегічну роль завдяки унікальній геологічній будові. Тому Житомирщина є унікальним майданчиком для впровадження таких технологій в Україні через колосальні природні запаси рідкісних елементів та специфіку місцевої промисловості.
Нижче наведено детальний огляд потенціалу, джерел сировини та технологій вилучення РЗМ із водних розчинів на прикладі Житомирської області.
1. Чому Житомирщина? Сировинний потенціал
Жителі Житомирської області ще в школі з часів СРСР вивчали, що Житомирська область є “Уралом у мініатюрі”, тому що розташована в межах Українського кристалічного щита й посідає 7 місце в Україні за вартістю покладів корисних копалин (оцінюються у $555 млрд). Регіон концентрує понад 85% розвіданих запасів титанових руд України (Іршанська та Межиріченська групи родовищ). Не випадково бізнесмен Трамп хоче все це взяти за мінімальною ціною, отримати супер прибутки від величезної доданої вартості, у тому числі за рахунок продажу Україні hi-tech зброї виготовленої з використанням рідкоземельних елементів.
Головна особливість у тому, що рідкоземельні елементи на Житомирщині містяться як супутні домішки в титан-цирконієвих рудах. Тут присутні:
- Ітрій (Y) та Церій (Ce);
- Скандій (Sc) та Ванадій (V) ;
- Берилій (Be), а також ніобій, тантал і гафній.
2. Джерела забрудненої води для вилучення РЗМ
Замість переробки твердої руди, яка супроводжується руйнуванням ландшафтів, пропонована R&D Association Dobrudja.EU технологія фокусується на «техногенних» та природних рідких джерелах:
- Шахтні та кар’єрні води: Під час видобутку ільменіту (титанової руди) кар’єри постійно затоплюються підземними водами, які відкачують. Проходячи крізь пласти порід, ця вода вилуговує рідкісні елементи у вигляді розчинних солей.
- Хвостосховища та промислові стоки: Вода, що використовується для збагачення руд на місцевих гірничо-збагачувальних комбінатах (ГЗК), містить залишкові концентрації рідкісних металів.
- Природні мінералізовані та радонові води: Житомирщина багата на специфічні підземні води (наприклад, радонові джерела Хмільника, розташовані на межі областей, та місцеві свердловини), де мікроелементи вимиваються природним шляхом із гранітних комплексів.
3. Технологічні методи добування металів із води
Традиційне очищення води спрямоване на видалення забруднювачів, тоді як технологія «зеленого майнінгу» трансформує цей процес на збагачення. Основні методи:
| Метод | Суть процесу | Переваги для Житомирщини |
|---|---|---|
| Біосорбція (Фіторемедіація) | Використання мікроорганізмів, водоростей або вищих рослин, які здатні вибірково накопичувати (акумулювати) ітрій, скандій чи берилій зі стічних вод. | Екологічно чистий метод, що допомагає паралельно очищувати технологічні ставки ГЗК. |
| Селективний іонний обмін | Пропускання забрудненої води крізь спеціальні синтетичні смоли (іоніти), які «затримують» лише іони рідкоземельних металів, ігноруючи залізо чи кальцій. | Дозволяє отримувати концентрат високої чистоти навіть за ультранизьких початкових концентрацій металів у воді. |
| Мембранні технології | Застосування нанофільтрації та промислового зворотного осмосу для концентрування промислових стоків. | Отримана після вилучення металів вода стає повністю чистою і може повторно використовуватися на виробництві (замкнутий цикл). |
4. Екологічний та економічний ефект для регіону
- Захист екосистеми Полісся: Традиційний видобуток руд знижує рівень підземних вод та перетворює лісові зони на лісостеп. Прикладом є несанкціоноване добування “піску” біля села Старосільці (біля Коростишева), унаслідок чого виритий кар`єр площею біля 3-х гектарів, у результаті чого пропадає вода у сусідньому селі. Проте, у багатьох випадках добування металів із води є безвідхідним і не потребує створення нових кар’єрів. Можливо, таким прикладом є добування титану біля одного із селищ.
- Очищення водних ресурсів: Житомирська область є природно дефіцитною за обсягами питної води. Очищення шахтних вод від токсичних супутніх домішок (таких як важкі метали або радіонукліди) допомагає вирішувати проблему локального забруднення річок.
- Висока додана вартість: Скандій, ітрій та лантаноїди є критично важливими для оборонного сектору, мікроелектроніки та виробництва магнітів. Їх вилучення навіть у невеликих обсягах може бути економічно рентабельним.
Міжнародна науково-дослідна Асоціація Dobrudja.EU звернулася до керівництва Житомирської обласної адміністрації на чолі з Віталієм Бунечко з пропозицією конкретно підтримати дослідження і розробки асоційованих вчених і практиків спрямованих на створення установок для добування рідкоземельних елементів із забрудненої води, а також установок для добування водню із води. Чекаємо на зустріч та підтримку цих складних робіт.
Залишити відповідь