Физикохимия процессов пирометаллургического обогащения и селективного извлечения редких металлов (Nb, Ta) из бедного минерального сырья

Название НИОКТР	Физикохимия процессов пирометаллургического обогащения и селективного извлечения редких металлов (Nb, Ta) из бедного минерального сырья
Аннотация	Рудное сырье относится к невосполнимым природным ресурсам, поэтому его рациональное использование, наряду с вовлечением в переработку техногенных отходов, является важнейшим направлением ресурсосбережения. От решения этой проблемы, в условиях сложившейся геополитической обстановки, зависит обеспеченность страны дефицитными, в том числе стратегическими, металлами. В соответствии с Распоряжением Правительства РФ № 2473-р от 30.08.2022 г., редкие металлы, в частности Nb и Ta, отнесены к стратегическим металлам. На сегодняшний день не существует приемлемых технологических решений для рентабельного и экологичного извлечения Ta и Nb из отечественного сырья, по запасам которого, в частности Ta, Россия является мировым лидером. Предлагаемое настоящим Проектом решение базируется на применении пирометаллургического обогащения бедных некондиционных концентратов, что позволит поднять степень извлечения металлов, уровень комплексности и экологичности их переработки. Такой подход соответствует мировым тенденциям в технологии редкометалльного сырья и способен решить проблемы эффективного концентрирования Ta, Nb и выделения сопутствующих редкоземельных (РЗЭ) элементов в отдельные продукты. Вовлечение в переработку новых месторождений Nb и Ta, а также разработка эффективных, ресурсосберегающих технологий получения редкометалльной продукции имеют важное значение для формирования импортонезависимой экономики России. Цель Проекта – физико-химическое обоснование применимости металлотермического метода восстановления металлов для разработки инновационной технологии извлечения Nb и Ta из комплексных руд, соответствующей требованиям рационального природопользования и экологической безопасности. В качестве объектов исследования предполагается использовать мономинеральную пробу колумбит-танталита (колтана) и некондиционный концентрат (полупродукт обогащения) Nb-Ta руды Зашихинского месторождения. В ходе реализации Проекта впервые будут: – получены данные о фазообразовании при взаимодействии минерала колтана с Al и/или Ca; – определены кинетические параметры восстановления Ta и Nb из рудного минерала – колтана и предложен макромеханизм процесса; – экспериментально оценены перспективы метода пирометаллургического концентрирования целевых металлов в сплаве на основе Fe применительно к технологии переработки некондиционного сырья и возможность использования в процессе металлотермического восстановления железосодержащих техногенных образований – пиритных огарков, являющихся полупродуктом производства. Для создания целостной картины происходящих процессов предполагается использовать методы физико-химического анализа, компьютерного моделирования, математической обработки данных, определения физических и химических свойств изучаемых объектов, а также технологические эксперименты, что определяет междисциплинарный характер планируемых исследований. На основе полученных данных будет рекомендована и опробована инновационная технология переработки до товарных продуктов некондиционного концентрата (полупродукт обогащения) Nb-Ta руды, использующая металлотермию для пирометаллургического обогащения и разделения редких металлов, а также перевода РЗЭ и РАЭ в компактное состояние. Результаты фундаментальных исследований при выполнении Проекта расширят знания в области химии и технологии Nb и Ta, а реализация предложенных технологических решений сделает экономически целесообразной отработку бедных и законсервированных месторождений Ta, что крайне важно для социально-экономического развития как Урала и Восточной Сибири, так и государства в целом. Поставленные в данном Проекте задачи в полной мере отражают Стратегию развития металлургической промышленности Российской Федерации на период до 2030 года (Распоряжение Правительства РФ № 4260-р от 28.12.2022 г.), в рамках которой предполагается подготовка к вводу в эксплуатацию двух месторождений Nb (Томторского в Республике Саха (Якутии) и Зашихинского в Иркутской области).
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	3000.0
Дата начала	2025-09-15
Дата окончания	2027-06-30
Номер контракта	25-79-00206
Дата контракта	2025-09-15
Количество отчетов	1
УДК	669.2/.8; 669.85/.86
Количество просмотров	11
Руководитель работы	Пикулин Кирилл Владимирович
Руководитель организации	Ремпель Андрей Андреевич
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Н.А. ВАТОЛИНА УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-10-22 07:52:36 UTC, 2025-10-22 07:52:36 UTC
ОКПД	Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	ТЕХНОЛОГИЯ; СЕЛЕКЦИЯ; КОЛТАН; НЕКОНДИЦИОННЫЙ КОНЦЕНТРАТ; НИОБИЙ И ТАНТАЛ; ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ОБОГАЩЕНИЕ; МЕТАЛЛОТЕРМИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ; ФАЗООБРАЗОВАНИЕ; ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА; ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Разработка и лабораторная проверка ключевых элементов технологии
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	53.37.35 - Производство редких и редкоземельных металлов и сплавов
OECD	—
OESR	Химические технологии
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—