Напряженная конкуренция за редкоземельное сырье, используемое во многих отраслях современной промышленности, может уйти в прошлое благодаря открытию, совершенному учеными из Лидского университета (University of Leeds, Великобритания).

Ученые с факультета технических наук Лидского университета разработали метод восстановления значительных количеств редкоземельных оксидов из минералов, содержащих диоксид титана. Редкоземельные оксиды, жизненно важные для производства ветряных турбин, энергосберегающих ламп, гибридных и электрических автомобилей можно просто и дешево восстанавливать из индустриальных отходов.

Если эта технология приобретет промышленные масштабы, она может изменить весь баланс сил в мировой индустрии, ликвидировав почти монопольное положение Китая на рынке этих редких и дорогих, но очень необходимых ресурсов. Китаю в настоящее время принадлежит 95% мировых разведанных запасов редкоземельных металлов, и эта страна безговорочно доминирует на данном многомиллиардном рынке.

«Эти материалы широко используются в автомобильных двигателях, электронике, оборонной и ядерной промышленности. Собственно говоря, они пересекаются со столь многими передовыми технологиями, что дополнительные потребности в них скоро должны превысить их запасы», говорит профессор Анимеш Джха (Animesh Jha), руководивший исследованием в Лидском университете. «были серьезные опасения, что технологии, способные сделать большой экологический скачок вперед, будут приторможены из-за нехватки необходимого сырья —  но, к счастью, наша новая технология, сама по себе являющаяся более экологически „чистой", чем современные методы производства, может отчасти решить эту проблему».

Вопреки своему названию, пятнадцать редкоземельных металлов содержатся в земной коре в намного большем количестве, чем такие драгоценные металлы, как золото и платина. Однако их оксиды слишком редко встречаются в достаточных концентрациях для разработки и обогащения. И все же они часто встречаются вместе с диоксидом титана — обильно добываемым сырьем, используемым повсюду от косметики и медицины до электроники и аэрокосмической промышленности. Изучением диоксида титана профессор Джха и занимался последние восемь лет.

Прорыв в лидском исследовании случился тогда, когда профессор Джха и его группа отлаживали уже запатентованный раньше промышленный метод повышения выработки диоксида титана и его очистки до 99% чистоты. Группа обнаружила, что их технология не только позволяет избавиться от вредных для человеческого здоровья отходов, но и позволяет вырабатывать в качестве побочного продукта очистки значительные количества оксидов редкоземельных металлов.

«Доля их восстановления колеблется в рамках 60—80%, хотя в будущем, совершенствуя технологию, мы сможем еще повысить эту долю», говорит профессор Джха. «Но уже сейчас восстановление оксидов неодима (Nd), церия (Ce) и лантана (La) из промышленных отходов, обычно остающихся после переработки минералов, содержащих диоксид титана — уже замечательное достижение».

Исследование было профинансировано Советом по техническим и физическим исследованиям (Engineering and Physical Sciences Research Council, EPSRC, бывшим Министерством торговли и промышленности Великобритании и американской химической компанией Cristal Global (бывшая Millennium Inorganic Chemicals). Оно также стало темой кандидатской (PhD) диссертации для одного из участников группы, Грэма Кука (Graham Cooke).