1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

Новости

Все         В Институте        Новости геологии        Семинары и конференции        Конкурсы и гранты        ФАНО        Разное        Видео

Суббота, 28 Декабря 2013

Постижение Томтора, крупнейшее в мире месторождение ископаемых не перестает удивлять ученых

 

Российская земля славится изобилием своих природных богатств. Но есть такие ископаемые, которых, судя по названию, не может быть много. Это редкоземельные элементы. То есть в земле они встречаются редко. Доктор геолого-минералогических наук ведущий научный сотрудник новосибирского Института геологии и минералогии (ИГМ) им. В.С.Соболева СО РАН Александр ТОЛСТОВ такое умозаключение встречает с усмешкой. Кому, как не ему и его коллегам, знать, что это несколько устаревшее представление: запасов такого рода веществ в земной коре немало, на территории России - тем более. Надо только уметь искать.


- Знакомое всем словосочетание “редкие элементы” достаточно условное, - говорит  Александр Васильевич. - Такое название используется, как дань традиции: в то время, когда они были открыты, большая часть их была действительно редкой - и по содержанию в недрах нашей планеты, и по применению в промышленности. Может показаться странным, но в статусе “редких” в разное время побывали более 50 химических элементов. Еще сравнительно недавно такими считались широко используемые сейчас в разных областях человеческой деятельности титан, ванадий, вольфрам, молибден, ртуть, сурьма, олово и даже инертные газы. Сегодня к редким относятся 35 элементов, они принадлежат двум группам: редких металлов (литий, бериллий, цирконий, тантал, ниобий) и редких земель (лантаноиды, а также причисляемые к ним иттрий и скандий).
- И применяются они теперь, как я понимаю, не редко?
- Нет ни одной отрасли, где бы они не использовались. Их можно найти даже в быту. Многие любят прикреплять к холодильнику красочные магниты с картинками. Но мало кто знает, что они сделаны в том числе из самария, неодима, празеодима. А современная техника и электроника вообще немыслимы без них. С бурным развитием некоторых отраслей экономики (в особенности нефтяной, нефтеперерабатывающей, газодобывающей, газотранспортной) использование редких элементов стало расти прямо пропорционально росту объема добычи и потребления углеводородов.
Но мировой рынок редких элементов характеризуется своеобразным парадоксом. Его суть  в низкой стоимости одних элементов (церий, лантан и другие легкие лантаноиды) и их невысоком спросе. Причина такого явления в богатой сырьевой базе Австралии, Китая, США, России.
С другой стороны, чрезвычайно высока стоимость так называемых тяжелых редких элементов, что сдерживает их широкое применение, не позволяет использовать в новых отраслях, где они очень востребованы.
Сегодня редкоземельная и в целом редкометаллическая промышленность России на пороге серьезного бума, которого ждали два десятка лет. Мы встаем на инновационный путь развития, который немыслим без редких элементов, поэтому их смело можно называть стратегическим сырьем.
- В каких регионах их добывают?
- Наша страна обладает огромными ресурсами редких элементов, сосредоточенными преимущественно в северных и восточных регионах. Маймеча-Котуйская, Восточно-Саянская, Сете-Дабанская, Уджинская, Кольская провинции щелочно-ультраосновных пород и карбонатитов представляют колоссальную сырьевую базу редких элементов, железа, фосфора. Лидером же считается Томторское месторождение. По запасам и ресурсам оксидов ниобия и редких элементов и их концентрациям оно не имеет мировых аналогов.
- Расскажите об этом месторождении подробнее. Каков в нем состав редких земель?
- Месторождение Томтор расположено в Анабарском улусе Якутии (северо-восток Сибирской платформы), в 250 километрах южнее побережья Северного Ледовитого океана. Уникальность объекта - в ураганных (то есть очень высоких) концентрациях полутора десятков традиционных полезных ископаемых (железо, фосфор, титан, ванадий) и “экзотических” элементов (гольмий, иттербий, лютеций, тулий, диспрозий). Порядка десяти из них имеют промышленные концентрации. И все-таки “визитной карточкой” Томтора являются редкие элементы: ниобий, иттрий, скандий и группа лантаноидов. Практически каждый из них присутствует в значительных концентрациях, неизвестных ранее, благодаря чему в ряду уникальных ниобий-редкоземельных объектов мира это месторождение занимает первое место. Запасы редких элементов в Томторском месторождении даже при нынешнем, не очень высоком, спросе могут обеспечить потребности России на сотни и даже тысячи лет.
- Вы, как я знаю, принадлежите к числу тех, кто обнаружил большие залежи в этом месте?
- Для меня счастье -  участвовать в таком замечательном открытии. При проведении поисково-оценочных работ в Томторском месторождении в 1985-1991 годах мы выявили богатые ниобий-редкоземельные руды нового типа, не встречавшиеся нигде ранее. Они образуют отдельную залежь - участок Буранный. Даже одной тридцатой части этого участка, которую Государственная комиссия по запасам приняла на баланс, хватит на долгие годы.
В пределах Томтора мы нашли еще два таких участка. Так что запасов точно хватит на сотни лет. Сегодня это крупнейшее месторождение в мире. Пока недостаточно полно изучены многие вопросы, например, о формах, в которых находятся редкие элементы в рудах, об их взаимоотношениях между собой и роли тяжелых лантаноидов. В первоочередном порядке нужно решать проблему рационального извлечения их из исходной руды. Важная работа - получение, апробирование и полномасштабное применение в различных отраслях (включая оборонную промышленность) новых материалов и оборудования на основе редких земель.
Благодаря кропотливым исследованиям в 1985-2000 годах состав пород и уникальных руд Томтора изучен достаточно полно. Однако многочисленные попытки получить кондиционные концентраты механическими методами, предпринятые многими научно-исследовательскими организациями, не увенчались успехом. Поэтому технология извлечения полезных компонентов, разработанная во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья им. Н.М.Федоровского (Москва) и усовершенствованная в Институте химии и химической технологии (ИХХТ, Красноярск), стала ноу-хау. Но нужны работы по ее усовершенствованию для получения продукции особой чистоты, с высокой ликвидностью на рынке. Такие работы уже ведутся в ИХХТ СО РАН. Кроме того, необходима геолого-экономическая оценка эффективности отработки месторождения, особенно на первом этапе, когда требуется постепенное, плавное вхождение в этот специфический рынок “редкоземелья”. С такой работой вполне справится Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, имеющий соответствующие наработки в этом направлении.
- Вашему институту, уверена, тоже есть еще над чем работать.
- В ИГМ сегодня проводятся широкомасштабные исследования геологии и вещественного состава пород и руд Томторского месторождения. Ленинградские, московские, красноярские, симферопольские ученые получили колоссальный материал, который до сих пор недостаточно “осмыслен”. Для этого требуются новые специализированные научно-исследовательские работы по изучению пород и руд всего массива Томтор. Ими мы и занимаемся.
В лаборатории термобарогеохимии ИГМ ведущий научный сотрудник кандидат геолого-минералогических наук Лия Панина совместно с Александрой Николаевой и Еленой Рокосовой выполняют тончайшие исследования газового и жидкостного состава микроскопических включений в минералах, слагающих породы и руды Томторского комплекса. Эти включения возникли во время образования массива и несут информацию о тех особенностях, которые существовали сотни миллионов лет назад. По ним специалисты могут точно определить условия возникновения той или иной породы, в том числе температуру формирования минерала, при которой газово-жидкие включения становятся однородными. Такие данные помогут прогнозировать новые скопления рудных элементов и находить новые месторождения.
Сотрудники лаборатории минералов высоких давлений и алмазных месторождений  (заведующий - Николай Похиленко) в 2013 году начали масштабные работы по изучению коренных силикатных пород массива Томтор в их связи с кимберлитами, которые являются своеобразными родственниками-антагонистами коренных пород этого массива - карбонатитов. Изучаются также гипергенно измененные (в результате выветривания) и так называемые переотложенные породы, с которыми связаны основные запасы полезных компонентов.
В лаборатории геохимии благородных и редких элементов и экогеохимии под руководством заведующего лабораторией доктора геолого-минералогических наук Сергея Жмодика выполняются исследования радиоактивных свойств всех пород массива Томтор, а также минеральные формы редких и радиоактивных элементов, их примесей. Выяснилось, что ультрабогатые руды этого массива - кладовая не только “редкостей”, но и цветных, благородных, драгоценных и рассеянных элементов, которые пока вообще плохо изучены.
Для выполнения такого комплекса работ, безусловно, требуется современная техника: электронные сканирующие микроскопы с увеличением в тысячи раз, соответствующая сверхточная аппаратура для анализа как ураганных содержаний редких элементов в десятки процентов, так и мизерных их включений в сотые и тысячные доли процента.
В 2013 году мы совместно с Сергеем Жмодиком, Еленой Лазаревой и Борисом Щербовым провели полевые работы на северо-западе Якутии, в ходе которых детально опробовали керн поисковых и разведочных скважин Томтора. Это позволило восстановить эталонную коллекцию массива, а также отобрать пробы из всех разновидностей пород и руд для детального инструментального изучения. Теперь их можно увидеть в Геологическом музее ИГМ.
- Насколько важно для страны открытие и последующая разработка этого месторождения? 
- Практическая его значимость определяется колоссальными запасами и уникальными концентрациями ниобия, иттрия, скандия, других элементов. В этом оно превосходит другие подобные месторождения мира. Скажем, если крупнейшее на планете месторождение Араша (Бразилия),  дающее львиную долю мировой добычи ниобия, содержит руды с концентрациями Nb2O5 в 2,5%, то у Томторского этот показатель как  минимум 3,5%!
При благоприятно складывающейся ситуации в экономике России потребность рынка в редких элементах будет быстро расти. Освоение Томторского месторождения позволит в кратчайшие сроки восстановить отсутствующее сегодня редкометалльное производство в России и ликвидировать нынешнюю зависимость от импорта редких элементов.
- Как предполагается получать полезные компоненты из руды?
- Для ее переработки предлагается использовать двухстадийную гидрометаллургическую технологию, адаптированную в ИХХТ к условиям Красноярского горно-химического комбината. Проведенные испытания показали, что на получение полезной продукции идет 75% компонентов руды - это беспрецедентный результат! Достигается не только комплексное, но и максимально полное использование руд. Планируется добывать их не менее 10 тысяч тонн в год. Технология обеспечит производство таких важных для страны товарных продуктов, как технический пентаоксид ниобия, диоксид титана, оксиды скандия, европия, церия, неодима, иттрия, самария, лантана, празеодима. Но это станет реальностью, когда будет принципиально решен вопрос использования редкоземельной продукции в России.

 

По данным Poisknews.ru

Limon Tour World Guide Tranzito