Институт процессов Инженерной академии наук Китая (Institute of Process Engineering, CAS) совместно с компанией Ganfeng Lithium ввёл в эксплуатацию первую в мире промышленную линию годовой мощностью 500 тонн по извлечению рубидия и цезия из отходов добычи лития. Линия расположена в провинции Цзянси.
Как сообщается, установка из 17 экстракционных колонн заработала без сбоев с момента первого запуска. Конечные продукты – карбонат цезия и карбонат рубидия – имеют чистоту выше 99,9 процента и уже поставляются коммерческими партиями.
Рубидий и цезий редко встречаются в земной коре в виде самостоятельных минералов в больших объёмах. Они содержатся в низких концентрациях в литиевых рудах и соляных рассолах озёр. Низкое содержание осложняет стандартную химическую экстракцию, а сложные химические связи делают разделение дорогим и трудным, поэтому такие отходы нередко отправлялись в отвалы.
Новая установка использует 17 экстракционных колонн в четырёх основных технологических секциях вместо более чем 70 традиционных ёмкостей. Одна колонна обеспечивает эффективность разделения, сопоставимую с примерно 15 обычными ступенями. Такая схема сокращает потребление растворителей на 40 процентов и уменьшает занимаемую площадь оборудования более чем вдвое. Производство работает непрерывно и полностью автоматизировано.
Метод основан на противоточной экстракции. По данным South China Morning Post, линия извлекает более 98 процентов доступного цезия и свыше 95 процентов рубидия.
Китай располагает значительными запасами рубидия и цезия в специализированных литиевых рудах и соляных рассолах. Более раннее исследование указывало на внутренние запасы в 1,16 млн тонн оксида рубидия и 140 тыс. тонн оксида цезия.
Стратегически этот проект закрывает важную уязвимость в цепочках поставок. Хотя Китай владеет почти 40 процентами мировых запасов рубидия, заключённых в месторождениях лепидолита, в стране отсутствуют коммерчески рентабельные запасы поллуцита для получения цезия. Ранее сырьё для цезия в основном импортировалось из Канады, Австралии и Зимбабве.
Теперь Китай может обеспечить потребности своего высокотехнологичного сектора за счёт извлечения обоих металлов из собственных промышленных отходов. С учётом действующих производств страна располагает внутренними мощностями примерно в 3 тыс. тонн солевого эквивалента рубидия в год.
Эта стратегия повторяет давний подход Китая к редкоземельным элементам: сочетание масштабной внутренней переработки минерального сырья с собственными технологиями извлечения для снижения себестоимости ниже уровня зарубежных конкурентов.
Рубидий и цезий применяются в атомных часах, аэрокосмической навигации, биомедицинских исследованиях, твердотельных аккумуляторах и сетях квантовых вычислений. По мере масштабирования технологий нового поколения, таких как перовскитные солнечные элементы и квантовые сети, спрос на эти металлы будет расти.
По оценке разработчиков, демонстрационная линия подтверждает, что низкосортные попутные ресурсы рубидия и цезия можно перерабатывать промышленно с помощью чистого и высокоэффективного извлечения, что открывает путь к более широкому коммерческому масштабированию в отрасли.