Polscy naukowcy opracowali innowacyjną metodę pozyskiwania pierwiastków ziem rzadkich. Będą wykorzystywane w smartfonach i sektorze kosmicznym

Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii rośnie zapotrzebowanie na metale ziem rzadkich. Ich wydobywanie to proces niezwykle skomplikowany i czasochłonny, na dodatek pozyskuje je się w znacznie mniejszych ilościach niż metale przemysłowe. Polscy naukowcy opracowują innowacyjną technologię pozyskiwania metali ziem rzadkich, które wydobywać będzie można także w Polsce. Rzadkie pierwiastki, takie jak m.in. ksenotym, monacyt czy cyrkon, wykorzystywane są przez przemysł wysokich technologii – od produkcji telefonów komórkowych, przez budowę farm wiatrowych, aż po loty kosmiczne.

– Technologia pozyskiwania metali ziem rzadkich będzie polegała na pozyskaniu na specjalnych membranach oraz żywicach poszczególnych pierwiastków. Jest to bardzo skomplikowany proces. Chcemy pozyskiwać strategiczne metale jakimi są pierwiastki ziem rzadkich, a następnie sprzedawać je na rynku  – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje dr Karol Zglinicki, kierownik projektu z Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Badacze z Wydziału Geologii UW postanowili opracować innowacyjną metodę pozyskiwania metali ziem rzadkich. Podczas badań geologicznych prowadzonych w Indonezji, pobrano próbki m.in. z hałd, odpadów i osadników. Po wstępnych badaniach materiałów odpadowych odkryto w nich znaczącą koncentrację metali ziem rzadkich, co postanowiono wykorzystać.

Opracowywany na UW proces technologiczny składa się z kilku etapów. W związku z tym, że pozyskiwany materiał składa się z wielu minerałów, stworzona technologia pozwala na poszczególnych etapach oddzielać i pozyskiwać minerały. W pierwszym etapie prac zastosowano spiralę separacyjną, stół koncentracyjny oraz urządzenie do separacji magnetycznej.

– Druga część projektu dotyczy flotacji minerałów, które zawierają pierwiastki ziem rzadkich, a następnie końcowym etapem będzie tworzenie produktu handlowego, jakim będą tlenki pierwiastków ziem rzadkich. Obecnie jesteśmy na drugim etapie naszego projektu – twierdzi dr Karol Zglinicki.

Nowa metoda ma charakter uniwersalny, więc pozyskanie minerałów ciężkich wzbogaconych w minerały ziem rzadkich możliwe byłoby nie tylko w Indonezji, ale także w Polsce, np. z Ławicy Słupskiej, gdzie znajdują się ich udokumentowane złoża. Niedawne odkrycia dowodzą, że minerały ziem rzadkich zlokalizowane są także w okolicach Helu. Złoża piasków bogatych w minerały ciężkie, które można odzyskiwać, znajdują się również na Ukrainie. Pozyskane minerały ciężkie w ostatnim etapie opisywanej metody będzie można rozdzielić na poszczególne pierwiastki ziem rzadkich.

– W Polsce nie mamy złóż pierwiastków ziem rzadkich, niestety jesteśmy skazani na import tego materiału z Chin. Pierwiastki ziem rzadkich wykorzystywane są w wysokich technologiach, tzw. high-tech, w szczególności w lotnictwie, w przemyśle strategicznym, wojskowym, obecnie wykorzystywane są w silnych magnesach neodymowych, które wykorzystywane są w wiatrakach stawianych np. na morzu czy oceanie. Pierwiastki ziem rzadkich możemy wykorzystać również jako elementy do części reaktorów atomowych, do prętów, które są wykorzystywane właśnie w reaktorach jądrowych – tłumaczy przedstawiciel Uniwersytetu Warszawskiego.

Metale ziem rzadkich, takie jak m.in. ksenotym, monacyt czy cyrkon, są jednym z najważniejszych elementów nowoczesnych technologii. Wykorzystuje się je do produkcji m.in. ekranów ciekłokrystalicznych, paneli słonecznych, laserów czy światłowodów. Pierwiastki te są także niezbędne w branży urządzeń mobilnych – bez nich nie byłoby współczesnych smartfonów, tabletów czy laptopów.

Naukowcy liczą na to, że ich projekt przysłuży się firmom zajmującym się przemysłem wysokich technologii i pozwoli dostarczyć pierwiastki do produkcji m.in. magnesów stosowanych w elektrowniach wiatrowych, prętów reaktorów atomowych oraz urządzeń wykorzystywanych w lotnictwie czy przemyśle wojskowym.

– Zakończenie projektu przewidujemy w 2020 roku, mam nadzieję, że wtedy uzyskamy produkt handlowy, który będzie sprzedawany na rynku – podsumowuje dr Karol Zglinicki.

Chiny kontrolują aż 95 proc. rynku wydobycia metali ziem rzadkich i posiadają 36 proc. światowych rezerw tych pierwiastków. Nowa metoda pozyskiwania może uniezależnić nas od chińskich dostawców.

Według prognoz Grand View Research, rynek metali ziem rzadkich w latach 2018-2025 wykaże średnioroczne tempo wzrostu na poziomie 6,4 proc., a do 2025 roku jego wartość wzrośnie do 38 mld dol.