Кузбасские ученые предложили новый метод извлечения титана из отходов
Ученые Кузбасского государственного технического университета имени Т.Ф. Горбачева (КузГТУ) разработали новую методику извлечения титана из шахтных пород и хвостов углеобогатительных фабрик. Метод демонстрирует высокую эффективность – извлечение до 99,5% титана, отличается экологической чистотой и экономической целесообразностью – не требует использования сложных, энергоемких технологий и дорогостоящих химических реагентов.
В отличие от традиционных методов, основанных на применении хлорирования или других агрессивных процессов, разработанный в КузГТУ подход предлагает более щадящую и эффективную альтернативу. Процесс извлечения титана основан на использовании концентрированной серной кислоты в качестве растворителя.
Смесь отходов углеобогащения и кислоты подвергается термической обработке в печи при температуре 200–250 градусов Цельсия. Такой температурный режим обеспечивает оптимальное растворение титана, минимизируя при этом растворение примесей, в частности железа.
Выбор именно серной кислоты обусловлен ее высокой эффективностью в растворении титана и относительно низкой стоимостью по сравнению с другими сильными кислотами. Более того, серная кислота является менее опасным реагентом, чем, например, плавиковая кислота, часто используемая в традиционных методах.
После термической обработки полученная смесь подвергается фильтрации для отделения нерастворимого остатка от титансодержащего раствора. Далее раствор кипятят с целью удаления летучих примесей и отстаивают для осаждения труднорастворимых соединений.
Многоступенчатая фильтрация и промывка дистиллированной водой завершают процесс очистки раствора, удаляя оставшиеся примеси и обеспечивая высокую чистоту конечного продукта.
Уровень извлечения титана в 99,5% значительно превосходит результаты, достигаемые с помощью традиционных технологий. Железо является распространенной примесью в титановых рудах и его удаление обычно представляет значительные технологические сложности.
Разработанная методика КузГТУ эффективно подавляет растворение железа, что упрощает последующую очистку титана и снижает затраты на производство. Более того, это приводит к получению высокочистого титана, востребованного в аэрокосмической, медицинской и других высокотехнологичных отраслях.
Доцент Института химических и нефтегазовых технологий КузГТУ Анастасия Тихомирова подчеркивает модульный принцип созданной установки, что существенно расширяет ее потенциал. Установка, рассчитанная на переработку 100–150 килограммов отходов, может быть легко масштабирована и адаптирована для переработки различных типов сырья и извлечения других ценных компонентов. Это открывает широкие перспективы для комплексной переработки отходов угледобычи и создания безотходных технологий.
Изменяя состав модулей, можно оптимизировать процесс для извлечения не только титана, но и других металлов, например, ванадия, который также часто встречается в золах и шлаках углеобогатительных фабрик. В перспективе, технология может быть интегрирована в существующие схемы обогащения угля, что позволит значительно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, превращая отходы в ценное сырье.
Экономический эффект от внедрения новой методики может быть значительным, учитывая высокую стоимость титана и растущий спрос на этот металл в различных отраслях промышленности.
Титан – стратегически важный металл, увеличение объемов его добычи имеет огромное значение для российской экономики. Сегодня добыча этого элемента становится все более актуальной из-за высокого спроса на мировом рынке. Титан активно используется в производстве деталей самолетов: фюзеляжей, шасси, оконных рам, трубопроводов и других элементов. В ракетостроении применяют разные титановые сплавы, такие как титановая труба, которая используется в твердотопливных и жидкостных двигателях.
В космосе применяется титановый сплав с никелем, который может «запоминать» свою форму. Например, из него делают антенны и каркас солнечных батарей, которые можно свернуть, а при нагреве они возвращаются в свою исходную форму.
В судостроении титановые сплавы тоже востребованы, так как не подвержены коррозии в морской воде и способны выдерживать серьезные нагрузки. Из титана делают гребные винты, валы и обшивки для кораблей. Также из титана производят теплообменники и глушители для подводных лодок, а листы титана используют в различных измерительных приборах. Титан также называют «медицинским металлом» – он используется в имплантологии, ортопедии, офтальмологии и хирургии.
В отличие от традиционных методов, основанных на применении хлорирования или других агрессивных процессов, разработанный в КузГТУ подход предлагает более щадящую и эффективную альтернативу. Процесс извлечения титана основан на использовании концентрированной серной кислоты в качестве растворителя.
Смесь отходов углеобогащения и кислоты подвергается термической обработке в печи при температуре 200–250 градусов Цельсия. Такой температурный режим обеспечивает оптимальное растворение титана, минимизируя при этом растворение примесей, в частности железа.
Выбор именно серной кислоты обусловлен ее высокой эффективностью в растворении титана и относительно низкой стоимостью по сравнению с другими сильными кислотами. Более того, серная кислота является менее опасным реагентом, чем, например, плавиковая кислота, часто используемая в традиционных методах.
После термической обработки полученная смесь подвергается фильтрации для отделения нерастворимого остатка от титансодержащего раствора. Далее раствор кипятят с целью удаления летучих примесей и отстаивают для осаждения труднорастворимых соединений.
Многоступенчатая фильтрация и промывка дистиллированной водой завершают процесс очистки раствора, удаляя оставшиеся примеси и обеспечивая высокую чистоту конечного продукта.
Уровень извлечения титана в 99,5% значительно превосходит результаты, достигаемые с помощью традиционных технологий. Железо является распространенной примесью в титановых рудах и его удаление обычно представляет значительные технологические сложности.
Разработанная методика КузГТУ эффективно подавляет растворение железа, что упрощает последующую очистку титана и снижает затраты на производство. Более того, это приводит к получению высокочистого титана, востребованного в аэрокосмической, медицинской и других высокотехнологичных отраслях.
Доцент Института химических и нефтегазовых технологий КузГТУ Анастасия Тихомирова подчеркивает модульный принцип созданной установки, что существенно расширяет ее потенциал. Установка, рассчитанная на переработку 100–150 килограммов отходов, может быть легко масштабирована и адаптирована для переработки различных типов сырья и извлечения других ценных компонентов. Это открывает широкие перспективы для комплексной переработки отходов угледобычи и создания безотходных технологий.
Изменяя состав модулей, можно оптимизировать процесс для извлечения не только титана, но и других металлов, например, ванадия, который также часто встречается в золах и шлаках углеобогатительных фабрик. В перспективе, технология может быть интегрирована в существующие схемы обогащения угля, что позволит значительно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, превращая отходы в ценное сырье.
Экономический эффект от внедрения новой методики может быть значительным, учитывая высокую стоимость титана и растущий спрос на этот металл в различных отраслях промышленности.
Титан – стратегически важный металл, увеличение объемов его добычи имеет огромное значение для российской экономики. Сегодня добыча этого элемента становится все более актуальной из-за высокого спроса на мировом рынке. Титан активно используется в производстве деталей самолетов: фюзеляжей, шасси, оконных рам, трубопроводов и других элементов. В ракетостроении применяют разные титановые сплавы, такие как титановая труба, которая используется в твердотопливных и жидкостных двигателях.
В космосе применяется титановый сплав с никелем, который может «запоминать» свою форму. Например, из него делают антенны и каркас солнечных батарей, которые можно свернуть, а при нагреве они возвращаются в свою исходную форму.
В судостроении титановые сплавы тоже востребованы, так как не подвержены коррозии в морской воде и способны выдерживать серьезные нагрузки. Из титана делают гребные винты, валы и обшивки для кораблей. Также из титана производят теплообменники и глушители для подводных лодок, а листы титана используют в различных измерительных приборах. Титан также называют «медицинским металлом» – он используется в имплантологии, ортопедии, офтальмологии и хирургии.
- Роман Земляков
- youtube.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Новый удар по МС-21: пилот Airbus предупредил о скрытой проблеме самолёта
Пилот Airbus усомнился в перспективах МС-21 и не исключил, что лайнеру могут потребоваться государственные субсидии...
Одни разговоры: пилот Airbus неожиданно поставил под сомнение будущее МС-21
Споры вокруг МС-21 вспыхнули с новой силой после слов бывшего пилота «Аэрофлота». Почему эксперт усомнился в громких заявлениях?...
В магазинах стали отказывать в покупке продуктов на кассе: как это работает
В последние дни клиенты в магазинах всё чаще сталкиваются с неприятной для себя ситуацией – им просто отказывают в покупке продуктов. На кассе, куда они...
«Ударная» турбина: как одна деталь перекрыла газовый вентиль Западу
Первая созданная полностью в России газовая турбина большой мощности наработала 12 тысяч часов в составе ТЭС в Краснодарском крае. Ростех продолжает ее...
«Газпрому» не до трубы в Казахстан: в стране забеспокоились
В октябре 2025 года «Газпром» и Казахстан подписали меморандум о строительстве нового газопровода, благодаря которому поставки в страну могут увеличиться до 10...
Скандал с переходом на наличности: Народ стал меньше верить государству
Политика «обеления» экономики летит к чертям, люди и бизнес все чаще не видят светлого будущего...
Пока власти тянут с «Байкалом», в Омске создали «Русскую Арктику»
Когда придумают какие-то новые летающие тарелки, Север на них пересядет. А пока нашему везделёту альтернативы нет...
С 14 июня вывести деньги станет невозможно трем категориям граждан РФ
С 14 июня вывести деньги с карт станет невозможно для трёх категорий граждан. Их банковские счета заблокируют в соответствии с новым законом. Рассказываем,...
Двигатель для «Суперджета» готов: РФ приблизилась к независимости в авиации
Россия шагнула к выпуску «Суперджета», двигатель для которого завершил испытания. ПД-8 получил сертификат после масштабных проверок...
Русский «убийца Starlink»: в РФ раскрыли преимущество системы «Рассвет»
Проект «Рассвет» от «Бюро-1440» выходит на новый уровень. В РФ заявили о преимуществах отечественной спутниковой группировки перед Starlink...
Пашинян перешёл черту. Удар по ВВП будет стоить 14% моментально
Армении, если она продолжит курс на евроинтеграцию, предложили попробовать прожить самостоятельно – без дешевых ресурсов из России и свободной торговли между...
Европа вошла в газовый штопор
Можно бесконечно смотреть, как горит огонь, как течет вода и как Евросоюз новейшего времени каждое лето судорожно ищет природный газ для заполнения подземных...
Три причины упадка России
Заводы стоят при полных складах, рабочие теряют деньги, а покупатели предпочитают дешёвые китайские машины. Это не теория заговоров, а повседневная реальность...
Антифрод 2.0: что изменится для держателей банковских карт с июля 2026
Закон «Антифрод 2.0» — самое заметное изменение в защите граждан от мошенников за последние годы. Банки больше не смогут отказывать в компенсации, если...
Хельсинки: Финских товаров в России нет! Выборг: Это у вас их нет!
Не дожидаясь возвращения полноценной приграничной торговли, финны и русские успешно наладили товарообмен...
Сюрприз для «молчунов»: пенсионную систему России ждут серьезные изменения
Россия готовит крупнейшую пенсионную реформу последних лет. Накопления миллионов граждан могут автоматически перевести в новую программу...