Ученые физико-технологического института УрФУ совместно со специалистами компании «Далур» разработали и запатентовали технологию производства специальной ионообменной смолы, применяющейся в процессе извлечения скандия из продуктивных растворов.
«Смола представляет собой органический сорбент, содержащий специфические химические группы, которые позволяют селективно извлекать скандий, — говорит заведующий кафедрой редких металлов и наноматериалов ФТИ УрФУ Владимир Рычков. — Добыча скандия происходит из растворов подземного выщелачивания урана. Смола загружается в специальную колонну, после чего раствор пропускается через нее. Всего таким образом возможно извлечь из одного кубометра раствора 0,5 грамма скандия. Реально получить до полутора тонн скандия в год, что составляет 15 % всего мирового производства».
О наличии скандия на отрабатывающихся методом скважинного подземного выщелачивания урановых месторождениях в Курганской области было известно достаточно давно. На первом этапе реализации проекта в 2014 г. было подтверждено промышленное содержание редкоземельного элемента. Ученые университета вместе со специалистами АО «Далур» и Уранового холдинга «АРМЗ» разработали оптимальную технологию. В 2017 г. заработала опытно-промышленная установка. Проект реализуется на основании решения государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».
«Продуктивные растворы, в которых содержатся и уран, и скандий, с эксплуатационных блоков откачиваются погружными насосами и направляются на сорбционный передел. Вначале происходит сорбционное извлечение урана, затем раствор направляется для извлечения скандия. Были подобраны специальные сорбенты и способы их регенерации с целью получения концентрата скандия без примесей радионуклидов, железа и кремния. Экстракционная очистка помогает получить оксид скандия чистотой 99,9 %», — рассказывает генеральный директор АО «Далур» Николай Попонин.
Для реализации данной технологии компанией «Далур» уже проведена реконструкция участка попутного извлечения скандия. В рамках реконструкции изменена верхняя часть сорбционных колонн, в том числе конфигурация дренажных кассет. Эти и другие мероприятия позволили увеличить производительность участка на 30 % (до 1 т скандия в год).
Конечный продукт, вырабатывающийся предприятием, полностью соответствует требованиям авиакосмической отрасли и машиностроения. Также оксид скандия применяется в производстве твердооксидных топливных элементов для электрохимических генераторов тока.
