Российские ученые смогли создать технологию, позволяющую добывать один из самых редких, дефицитных и драгоценных химических элементов на нашей планете - рений.
Рений (Re) - 75-й элемент в периодической таблице Менделеева, тяжелый серебристый металл с высокой тугоплавкостью. Его температура плавления чрезвычайно высока и составляет более 3000 градусов по Цельсию. Такие свойства делают этот металл поистине стратегическим: его используют в ракетостроении, в строительстве реактивных двигателей, носовых обтекателей сверхзвуковой авиации, камер сгорания, для производства военной техники. Стратегическую ценность этого драгоценного для высокотехнологичных отраслей экономики металла усиливает еще и тот факт, что рений является и одним из самых редких элементов на планете, его мировые запасы оцениваются всего в 13 тысяч тонн. Цена килограмма рения доходит до 1400 долларов.
До недавнего времени считалось, что месторождений этого металла в природе не существует. Но еще в 90-х годах российские ученые обнаружили месторождение рения в жерле бодрствующего итурупского вулкана Кудрявый. Изначально здесь были обнаружены залежи этого минерала в 10-15 тонн, но позже выяснилось, что ежегодно вулкан выбрасывает в атмосферу 20 тонн металла.
В 2015 году ВНИИ химической технологии (ВНИИХТ) совместно с Институтом вулканологии и геодинамики (ИВиГ) разработали укрупненную установку для получения Re-концентрата. Оборудование по улавливанию рения из вулканических газовых испарений может работать при температурах от 250 до 300 градусов по Цельсию. Это сооружение представляет собой комплекс специальных куполов - уловителей газа, из которого с помощью катализаторов будут извлекать драгоценный рений.
После его испытаний в жерле Кудрявого выяснилось, что извлеченный концентрат содержит также селен, теллур, индий и германий, цветные металлы. Как рассказали "РГ" в минвостокразвития, на Курильских островах имеются месторождения и проявления черных, цветных, благородных (включая разрабатываемые в настоящее время на острове Уруп месторождения золота) и редких металлов, самородной серы, поделочных камней, парогидротерм (гремучих ключей), а также многочисленные источники термальных и минеральных вод.
Разработка месторождения рения и его добыча предусмотрена федеральной целевой программой "Социально-экономическое развитие Курильских островов (Сахалинская область) на 2016-2025 годы". В итоге из вулкана Кудрявый будут добывать не только рений, но и германиевый (германий необходим для производства оптики и радиоэлектроники, а также в ядерной физике в качестве материала для детекторов гамма-излучения) и индиевый (индий используется в микроэлектронике) концентраты. Как рассказал "Российской газете" академик Генрих Штейнберг, чьей энергии проект обязан своей реализации, рений на Кудрявом был открыт в сложные времена для отечественного хозяйства, в 1992 году. "Тогда основная наша задача заключалась в том, чтобы прогнозировать извержения вулканов и вулканическую активность, - рассказал ученый. - Ведущий метод контроля при этом - анализ состава газа, испускаемого вулканом. Во время замера мы заметили, что в глубине рыхлой породы, в шлак-песке, есть что-то блестящее. Мы этот обломок вытащили, и через пару часов, когда он остыл и его можно было взять в руки, стало ясно, что этот кусок является рудным минералом, похожим на молибденит. Через несколько месяцев было определено, что этот минерал содержит в себе рений".
Весной 1993 года в РАН узнали о том, что в нашей стране существует единственный в мире рениевый минерал. Летом того же года правительство дало поручение председателю геологического комитета (аналог минприроды) и правительственному комитету по науке и технике разобраться в этом вопросе. В итоге до 1998 года ежегодно выделялось денег примерно по 10 процентов от того, что было необходимо для реализации проекта.
По словам Генриха Штейнберга, в 90-е годы "в основном на энтузиазме все делалось". Дефолт 1998 года нанес сильный удар по всем работам. "В 2000-е годы, наконец, нашелся инвестор, неизвестный широкой публике, но известный в нефтяных кругах, который дал денег, на них мы работали до 2007 года. В 2007 году вышли два поручения правительства о выделении бюджетных средств. Но живых денег наш проект и сотрудники так и не увидели", - сетует ученый.
Однако в 2014 году появился новый инвестор, чьи ресурсы позволили создать опытную установку для получения Re-концентрата. Полномасштабные успешные испытания этого оборудования состоялись в 2015 году. "В июле - сентябре нынешнего года промышленная установка по извлечению Re-концентрата будет готова и задействована. Для того, чтобы эта технология пошла в серию, установка должна проработать в опытно-промышленном режиме хотя бы год", - говорит Генрих Штейнберг.
