Останнім часом святим граалем гірничодобувної промисловості став літій, попит на котрий зріс на фоні еволюції та популяризації електричного транспорту. Віднедавна цей метал розділяє інвестиції з сусідом за стовпцем періодичної таблиці. Рубідій, який раніше вважали побічним продуктом видобутку літія, використовують для створення атомних годинників, датчиків руху, генераторів сигналу, обладнання GPS, квантових комп’ютерів та інших технологій, що вимагають високої стабільності та точності вимірювань, можливих завдяки дуже чіткому та передбачуваному коливанню атомів рубідію. Дослідження нових методик видобутку цього «забутого» металу відкриває нові можливості для його використання у високотехнологічних галузях.

Рубідій є 23-м за розповсюдженістю елементом у земній корі. Він не утворює власних мінералів, але його вкраплення трапляються в деяких мінералах на основі інших лужних металів, наприклад, в солях літію, магнію, калію тощо. Досі цей метал нерідко сприймали як домішку, якої треба позбутися під час видобутку літію. Втім, з розвитком високих технологій, вибагливих до точності та стабільності процесів, цікавість до нього зростала, але його розробка була обмежена браком ефективних технологій видобутку металу. Як і літій, рубідій у доволі високих концентраціях можна знайти в пегматитах.

Так, одна з гірничодобувних компаній у західній Австралії стверджує, що під час пошуку літію за 400 кілометрів від Перта їй вдалося виграти рубідієвий джекпот. Втім, аби як слід реалізувати його потенціал, їй знадобилася допомога експертів з Університету Едіт Коуен (ECU) та компанії Everest Metals Corporation, що взялися за випробування експериментальної методики видобутку елементу зі зразків пегматитів. Нещодавно вони повідомили, що завдяки новому методу прямого вилучення їм вдалося видобути з гірських порід до 91% рубідію.

Варто зазначити, що цей технологічний процес не є абсолютно новітнім: його варіації вже багато років використовують для виокремлення урану. Втім, деякі його деталі дещо відрізняються, тому Everest Metals Corporation та ECU не поспішають ділитися подробицями, адже вони перебувають в процесі оформлення патенту. Загалом цей метод складається з трьох основних етапів:

• • подрібнення зразків гірських порід,
  • розчинення мінералів у кислоті,
  • виокремлення рубідію та літію з кислотно-мінерального шламу.

У пегматитах літій та рубідій природно зв’язуються з киснем: кислота розчиняє пегматит подібно до того, як гаряча вода розчиняє цукор у горнятку кави. Кислотний розчин пропускають через іонообмінник, що являє собою трубу, вкриту смолою, до якої «прилипає» потрібний елемент. Потім тією є трубою пропускають розведену кислоту, яка вимиває рубідій зі смоли.

Унікальним аспектом процесу Everest Metals Corporation та ECU є використання слабкого кислотного розчину, що дозволяє видобувати тільки рубідій або рубідій та літій. Зазвичай для кислотної екстракції використовують сульфатну кислоту, що є порівняно безпечною, але потребує особливих умов зберігання та ретельного очищення води. Використання слабшого кислотного розчину значно скорочує витрати на нейтралізацію та рециркуляцію води, що робить цей метод більш екологічним та економним. За деякими даними, для повторного використання води в Everest Metals Corporation та ECU адаптувати мембранну технологію десалінації морської води. На думку дослідників, цю технологію можна було б використовувати й для видобутку інших металів із різних мінералів.

У Everest Metals Corporation впевнені, що в майбутньому попит на рубідій у світі зростатиме. Станом на вересень 2023 року, ампула з 1 грамом оксиду рубідію в атмосфері аргону коштувала приблизно $121, а 100 грамів продавалися за $2160, що на 20% дорожче, ніж у 2022 році. Отже, компаніям, що видобувають літій, було б цікаво включити цей метал до спектра своїх інтересів на додаток до вже наявних операцій видобутку.

Джерело зображень: Everest Metals Corporation