Российские ученые выявили новый и крайне значимый источник редкого металла галлия, который имеет стратегическое значение для отечественной радиоэлектроники и полупроводниковой промышленности. Специалисты Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН провели масштабное исследование и установили важный факт. Оказалось, что корунды Ильменогорского щелочного массива, расположенного на Южном Урале, содержат аномально высокие концентрации этого рассеянного элемента.
Галлий является очень ценным элементом, необходимым для развития передовых технологий. Как пишет портал «Научная Россия», этот металл обладает интересным свойством: он близок к алюминию по своим размерам и заряду. Благодаря этому алюминийсодержащие минералы могут включать в себя галлий, где он замещает алюминий из-за схожести ионных радиусов. Ученые изучили распределение редкого металла в различных корундах, которые представляют собой оксид алюминия, формирующийся в магматических породах.
Для анализа была собрана обширная коллекция образцов из разных пород, включая уральский корунд из крупного Ильменогорского комплекса. Заведующая лабораторией «Геохимия щелочного магматизма» ГЕОХИ РАН академик Лия Когарко отметила: «Интересно, что содержание галлия в корундах Ильменогорского массива очень высокое: около 370 граммов на тонну». Это открытие делает уральские месторождения уникальными по своим характеристикам.
Целью проведенной работы был анализ содержания галлия и других примесей в минералах разного происхождения для оценки их потенциальной рудоносности. Измерения проводились с помощью высокоточных методов, таких как масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. Полученные данные показали, что именно корунды с Урала содержат рекордное количество ценного вещества среди всех известных первичных месторождений этого минерала в мире.
Российские образцы значительно превосходят зарубежные аналоги. Лия Когарко пояснила: «Мы исследовали корунды Вьетнама, Таджикистана, Китая — и везде содержание галлия ниже. В настоящее время галлий добывают из апатит-нефелиновых руд Хибинского массива, где его содержание составляет всего 24 грамма на тонну, то есть очень низкую концентрацию». Таким образом, уральские показатели в 370 граммов на тонну выглядят крайне перспективно на фоне текущих источников добычи.
Авторы исследования полагают, что в будущем эти результаты могут принести большую пользу экономике страны. Если потребность промышленности в галлии возрастет, разработка рентабельной технологии извлечения металла из его оксидной формы откроет новые горизонты. Это позволит рассматривать Ильменогорский массив как важный источник критически необходимого сырья для технологического суверенитета государства.