Российские ученые выявили новый, потенциально значимый источник редкого металла галлия, имеющего стратегическое значение для радиоэлектроники и полупроводниковой промышленности. Специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) в ходе масштабного исследования установили, что корунды Ильменогорского щелочного массива на Южном Урале содержат аномально высокие концентрации этого рассеянного элемента.
«Как известно, галлий — очень ценный элемент, который применяется в радиотехнологиях и производстве полупроводников. Галлий обладает интересным свойством: он близок к алюминию по размерам и заряду. Поэтому алюминийсодержащие минералы могут включать галлий, где алюминий замещается галлием из-за схожести ионных радиусов и заряда. Были проведены исследования распределения галлия в различных корундах. Корунд — это оксид алюминия, который формируется в магматических и метаморфических породах. Мы собрали коллекцию корундов из разных пород, в том числе уральский корунд из Ильменогорского комплекса — крупного массива щелочных пород. Интересно, что содержание галлия в корундах Ильменогорского массива очень высокое: около 370 граммов на тонну», — рассказала корреспонденту «Научной России» заведующая лабораторией «Геохимия щелочного магматизма» ГЕОХИ РАН академик Лия Николаевна Когарко.
Целью проведенной работы был анализ содержания галлия и других примесей в корундах разного генезиса для оценки потенциальной рудоносности этих минералов. Измерения, выполненные методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией, позволили точно определить концентрации ключевых элементов-примесей. Проведенный анализ данных показал, что именно корунды Ильменогорского массива содержат рекордное количество галлия среди всех известных первичных месторождений этого минерала в мире.
«Мы исследовали корунды Вьетнама, Таджикистана, Китая — и везде содержание галлия ниже. В настоящее время галлий добывают из апатит-нефелиновых руд Хибинского массива, где его содержание составляет всего 24 грамма на тонну, то есть очень низкую концентрацию. Тогда как уральские корунды содержат, как я уже сказала, 370 граммов на тонну. В будущем, если потребность в галлии возрастет и понадобятся источники с высокой концентрацией, возможно, эти корунды смогут использовать для его добычи», — отметила Л.Н. Когарко.
Авторы исследования предполагают, что разработка экономически рентабельной технологии извлечения галлия из его оксидной формы может открыть новые перспективы для освоения Ильменогорского массива как важного источника этого критического сырья.
Фото: Николай Мохначев/ «Научная Россия» архив
Новость подготовлена при поддержке Российской академии наук
