Казахстанские ученые разработали эффективную технологию извлечения рения из сложных растворов

Ученые Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан предложили инновационное решение для селективного извлечения рения — одного из самых редких и дорогостоящих металлов, широко применяемого в авиационной и космической промышленности, нефтехимии и электронике.

Особенность новой технологии заключается в способности работать с технологическими растворами, полученными из вторичного сырья. Такие растворы содержат значительное количество органических примесей, что существенно осложняет процесс переработки.

Как рассказала ассоциированный профессор Феруза Бердикулова, традиционные ионообменные смолы, используемые в мировой практике, извлекают рений вместе с органикой. В результате сорбенты быстро «отравляются», теряют эффективность и требуют частой замены, что резко повышает себестоимость процесса.

Уникальная казахстанская разработка

В качестве альтернативы специалисты центра предложили композицию углеродных сорбентов минерального и растительного происхождения. Технология успешно прошла апробацию на опытном производстве с использованием каскада последовательно соединенных сорбционных колонн.

Испытания проводились на реальных растворах выщелачивания свинцовых кеков медного производства. Содержание рения в них варьировалось от 40 до 460 мг/дм³, а органических примесей — от 46 до 760 мг/дм³. Результаты подтвердили высокую эффективность: степень извлечения целевого металла превысила 90%. При этом удалось добиться четкого селективного разделения рения и органических соединений.

Руководитель проекта, профессор Светлана Ефремова, подчеркнула ключевую особенность разработки:

«Наш подход носит комплексный характер. На всех этапах технологической цепочки — от получения ренийсодержащих растворов до выпуска готовой продукции — максимально используются вторичные ресурсы. Более того, часть отходов обладает необходимыми функциональными свойствами и применяется без дополнительной обработки. Это позволяет существенно снизить затраты».

Полезные побочные продукты

Одним из важных преимуществ технологии стало получение ценных побочных продуктов. В частности, силикатный раствор, образующийся при производстве активного углеродного сорбента, может успешно заменить коммерческое жидкое стекло в производстве высокотемпературных материалов.

Профессор Баймахан Сатбаев отметил:

«Разработанный состав позволяет получать легкие материалы с высокой термостойкостью, способные выдерживать многочисленные циклы нагрева и охлаждения».

Испытания этих материалов проводились на печном участке Химико-металлургического института имени Ж. Абишева под руководством профессора Алибека Байсанова. Результаты подтвердили их перспективность для использования в качестве внутренней футеровки и теплоизоляционного слоя промышленных печей.

Молодые ученые и международное признание

Значительный вклад в проект внесли молодые исследователи Нургали Шалабаев и Асхат Кабланбеков, которые в настоящее время готовят результаты своей работы к защите PhD-диссертаций.

Разработка уже получила международное признание: результаты исследований опубликованы в научных журналах и представлены на зарубежных конференциях.

Эта разработка ярко демонстрирует, как симбиоз фундаментальной науки и инженерной практики позволяет решать сразу несколько актуальных задач: эффективную переработку отходов производства, снижение зависимости от импортных материалов и технологий, а также достижение заметного экономического и экологического эффекта.

Для Казахстана, обладающего значительными запасами медного и полиметаллического сырья, такие технологии открывают новые возможности для создания добавленной стоимости и укрепления позиций на мировом рынке редких металлов.