Зелена технология за фитодобив на рений

1. Зелена технология за фитодобив на рений Христина Цветкова и Огнян Божков ИОНХ- БАН, лаб. Аналитична химия

2. Общисведения за Re Re Един от най-редките и разсеяни елементи в земната кора– Кларк = 7x10-8 % • Изоморфен примес в следните минерали: • Молибденит (MoS2)- 114g/t • Халкопирит (CuFeS2)- 0.6 g/t • Пирит (FeS2)- 0.3 g/t Уникални физикохимични с-ва: Т.т.=3180оC, ρ=21.01g/cm3, висока пластичност Получава се като страничен продукт при пиро- и хидрометалургичната преработка на молибденови (200- 1000 g Re/t) и медни концентрати (max. 30-40 g Re/t) • Приложение: • В авиокосмическата техника- Re- Ni, Re-W сплави. • В енергетиката-Re-Ni сплави. • За производството на безоловен бензин – Pt-Re кат. • 188Re с Т(1/2)=17 ч- противотуморно средство Производството на Re за 2012 г. е 48t Нуждите на съвременната индустрия са 60 t годишно Един от десетте най-скъпи метали в света. Декември’ 2008 г.- 1 кг Re (99,9%)- 10 000 US $ Март’2013г.- 1 кг Re – 6 600 US $ Търсят се нови източници и ефективни технологии за производство на Re

3. Що е фитодобив? Метод за добив на метали чрез растения от почви и отпадни води. Базира се на свойството на някои растителни видове да извличат и натрупват метали под тяхната биоусвояема (водоразтворима) форма. Използват се хиперакумулатори- растения, които натрупват повече от 1000 г метал/т суха маса. Евтин, екологично чист и лесно приложим метод за добив на метали и за очистване на замърсени с токсични метали територии.

4. Кога фитодобивът е рентабилен ? • Когато: • Металът преференциално се натрупва в надземната част на растението (предпоставка за лесното му събиране) в концентрации с индустриална значимост; • Добивът на растителния хиперакумулатор от декар е висок; • Цената на добивания метал е висока.

5. Етапи на фитодобива 1. Фитоекстракция на металите 2. Окосяване и изсушаване на растителната маса 2+ 2+ 2+ Cu Ni Pd Au+ 4. Получаване на чист метал от био- рудата чрез спичане, синтероване и топене 3. Изгаряне на сеното и получаване на био-руда Фитодобив

6. Защо Re е подходящ за фитодобив ? • Защото: • Re се натрупва в надземната зелена част на всякакъв вид растителност в количества многократно превишаващи средното му разпространение в земната кора- 7.10-8%; • Висока цена на международния пазар- 6600 $ за 1 кг Re,определена от липсата на достатъчно суровинни източници за неговото получаване и нарастващите нужди от Re на авиокосмическата промишленост и петроиндустрията.

7. Re2O7 ReO4- Къде е приложим фитодобивът на Re? В районите на рудодобив и рудопреработка на медни ренийсъдържащи руди, където има предпоставка за генериране на водоразтворимите ReO4- и разпръсването им в прилежащата околна среда. Генератори на ReO4- са: 2. Районите около инсталациите за окислително пържене на Cu и Mo ренийсъдържащи концентрати 1.Дълбоките окислителни зони на откритите рудници за добив на медни руди. 3. Районите около инсталациите за биоизвличане на Cu от бедни руди ReO4- ReO4-

8. Как намираме перспективните места за фитодобив на Re? Правим регионални изследвания за съдържанието на рений в растителността от районите, в които се генерират перренатни йони. Ако CRe ≥ 500g Re/t пепел мястото е подходящо за фитодобив на Re Има ли такова място? Да- районът около инсталацията за производство на окисен меден концентрат на рудник Асарел. В листа от акация открихме 1686 g Re/ t пепел.

9. Кой растителен вид е хиперaкумулатор на Re? Люцерна ( Medicago) Бяла детелина (Trifolium Repens) CRe max=35 kg Re/ t суха маса 22дни след дотирането CRe max=46 kg Re/t суха маса 7дни след дотирането Елда(Polygonum Fagopyrum) Лобода (Atriplex hortensis) CRe max= 9 kg Re/ t суха маса 3 дни след дотирането CRe max= 3 kg Re/ t суха маса 7 дни след дотирането Динамиката и капацитета за натрупване на Re в 4 растителни вида от почви, дотирани с ReO4- (CRe=128 g Re/t почва) Най- добрия хиперакумулатор на Re е люцерната. При лабораторни условия е получен Re фитоконцентрат съдържащ4.6 % Re в суха маса, респ.29.43% Re в пепел.

10. Фитоекстракция на Re с люцерна от почви от мина Асарелс CRe=5gRe/t при лабораторни условия 4 870 g Re/t пепел 2 780 g Re/t пепел 35 днислед засяването 10 дни след засяването Фитоизвличането на Rе с люцерна от почви от рудодобивни райони е реално осъществимо

11. Re Re Re Re Практическо приложение на зелена технология за фитодобив на Re 1.Засяване с люцерна на опитен участък от територията с индустриално значима концентрация на рения в прилежащата растителност

12. Практическо приложение на зелена технология за фитодобив на Re NH4ReO4 2. Окосяване на люцерната и извличане на Re от сухата маса Re Re Re Re Екологично чисто извличане на Re по наш know how метод

13. Ползи от зелената технология за фитодобив на Re 1. Лабораторните изпитания за извличане на рений от изтощени почви с CRe= 5 г Re/тпочва показаха, че в недоразвита люцерна се натрупват 774 г Re/т суха маса. Известно е, че от 1 дка люцернови насаждения се получава около 1 т сено. При тази концентрация и цена 6 600 $ за 1кgRe,минималната печалба за производителя би била около 5 000 $ от 1 дка 2. След разораването на 1 дка от отглеждана в/ху него люцерна в течение на 3 г. почвата се набогатява с 1тсухи корени, 20 кг чист N, 7 kг P2O5, 9 kг K2O и 13 kг Ca. ReO4- ReO4- ReO4-

14. Ползи от зелената технология за фитодобив на Re 3. След извличане на Re от сеното, то може да бъде продадено като фураж и по този начин редуцирани разходите за получаване на Re.

15. Получава се NH4ReO4 сцена от6 600 $ за 1 кг Re ЗЕЛЕНА ТЕХНОЛОГИЯ ЗА ФИТОДОБИВ НА РЕНИЙ • В ИОНХ-БАН е разработена евтина и екологично чиста (зелена) технологична схема за растително извличане (фитодобив) на Re от териториите на медни рудници и медодобивни предприятия. • Териториитес индустриално значими концентрации на рений се засяватс открития от нас хиперакумулатор на Re - люцерна. В нея се натрупват до 46 кг Re/ т сено.За сравнение, най-богатите на рений молибденови концентрати съдържат до 2 кг Re/т. • Люцерната се окосява и реният се извлича от сеното по наш know howметод, в резултат на което се получава NH4ReO4- търговският продукт на Re на международния пазар от който се получава металенRe. От Re- Ni сплави се правят перките на самолетните турбини Метален Re Дюзите на ракетите са от Re-W сплави

16. Благодаря Ви за вниманието!