В России разработали простые методы получения соединений редкоземельных металлов для электроники
В технологическом университете МИСИС разработали два инновационных, более простых способа получения соединений редкоземельных металлов (РЗМ), которые применяются для создания новых материалов и электронных устройств с уникальными свойствами, сообщили «Известия».
Ученые предложили получать карбонат неодима осаждением, а порошки диоксида церия — путем СВЧ-нагрева суспензии карбоната церия. Это позволит увеличить производительность, сократить длительность процесса и объемы отходов в разы.
Разработки запатентованы. Они пригодны для масштабирования и промышленного внедрения современных ресурсосберегающих производств.
Карбонат неодима — ключевой промежуточный продукт, из которого получают соединения и сплавы для сверхсильных магнитов для электродвигателей, ветрогенераторов, электроники и оптики. Диоксид церия используется при высокоточной полировке стекла и оптики, без чего невозможно производство современных дисплеев.
Один из патентов МИСИС описывает осаждение — процесс, при котором твердый осадок получают из концентрированных азотнокислых растворов неодима с использованием насыщенных растворов углеаммонийных солей. Новая технология получения карбоната неодима не требует длительной перекристаллизации и нагрева.
«Использование концентрированного раствора неодима позволило увеличить производительность процесса в 10 раз и сократить объем отходов как минимум в пять раз по сравнению с известными аналогами. Открывается возможность управлять строением частиц, что важно для производства катализаторов, керамики, пигментов и электронных компонентов», — сказала автор патента, профессор кафедры цветных металлов и золота НИТУ МИСИС Елена Богатырева.
Второй патент получен на технологию СВЧ-нагрева суспензии карбоната церия для получения порошков диоксида церия без длительного прокаливания, что отличает ее от традиционных методов.
«Метод позволяет сократить продолжительность термической обработки с нескольких часов до 1–2 минут, исключить стадии промывки и сушки осадка и снизить затраты на реагенты. В результате формируется порошок диоксида церия со сфероидальной формой частиц и высокой долей мелкодисперсных фракций, что повышает его эффективность для дальнейшего использовани»я, — отметила Богатырева.
Предложенные технологические решения выглядят конкурентоспособными, так как упрощают производство, снижают энергозатраты и уменьшают объемы отходов, считает кандидат химических наук, научный сотрудник Нового физтеха ИТМО Алена Кулакова.
Несмотря на наличие в России достаточно больших запасов редкоземельных элементов, технологии их извлечения и обогащения пока отстают от мировых лидеров, пояснил директор Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Евгений Александров.
В России разведанные запасы редкоземельных металлов оцениваются в 28,5 млн тонн. Наша страна владеет 17% от мировых запасов, но доля нашей добычи составляет менее 1% рынка производства РЗМ.
Доминирующее положение на этом рынке занимает Китай. На его долю приходится около 70% от всех добываемых ресурсов, относящихся к этой категории и более 85% от глобального объема поставок полученных из них материалов.
Власти Мурманской области разрабатывают проект по созданию специализированного индустриального парка по переработке РЗМ. На Арктическую зону России, в которой расположена Мурманская область, приходится 97% разведанных запасов и 100% добычи РЗМ в стране.
Сообщение В России разработали простые методы получения соединений редкоземельных металлов для электроники появились сначала на Время электроники.