Синхротронные методы помогут в поиске, добыче и переработке руд благородных и редкоземельных металлов
28.08.2025
В рамках XII Международного форума технологического развития «Технопром 2025» состоялось подписание соглашения о создании консорциума «Синхротронное излучение для технологий прогноза и поисков стратегических видов минерального сырья». На этапе организации консорциума в него вошли: Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», ФИЦ «Институт катализа СО РАН», Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Томский политехнический университет, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН и Сколковский институт науки и технологий. Развитие консорциума предполагается проводить за счет привлечения предприятий минерально-сырьевого комплекса, университетов и научных организаций.
В задачи консорциума входит координация совместных действий и реализация общих проектов для развития методов и технологий применения синхротронного излучения в области геологоразведки и извлечения стратегических металлов, исследование процессов переработки руд, экологический мониторинг окружающей среды.
«Создание специализированных консорциумов вокруг ЦКП «СКИФ» позволит привлекать для синхротронных исследований разноформатные организации, выстраивать коллаборации, делиться накопленным опытом, строить совместные планы и, в конечном итоге, эффективнее использовать экспериментальное время», — отметил директор ЦКП «СКИФ» академик РАН Евгений Левичев.
В рамках консорциума на экспериментальной станции «Микрофокус» ЦКП СКИФ будут разработаны и аттестованы методики реализации рентгенофлуоресцентного анализа на пучках синхротронного излучения. Это неразрушающий, простой в пробоподготовке метод позволяет проводить количественный анализ элементного состава горных пород, руд, продуктов их переработки, других природных и технологических образцов с ультра-низкими пределами обнаружения (порядка 1 мг/тонну) и высокой производительностью. Участники консорциума особо подчеркнули возможности синхротронных методик в реконструкции двух- и трехмерных карт распределения химических элементов, определении структурных характеристик минерального состава и кристаллических фаз, исследовании микро- и наноразмерных включений в образцах рудных пород. Ученые могут обнаруживать в составе пород микро- и наночастицы золота, платины, редких металлов и редкоземельных элементов, определяя при этом и их химическое состояние. Полученные данные позволят точнее оценивать запасы полезных ископаемых, выбирать оптимальные методы добычи и находить перспективные участки для дальнейшей разработки.
Не менее важно для поиска новых месторождений полезных ископаемых – понимание и моделирование процессов их формирования. Это позволит делать более точные прогнозы и локализовать области поиска и разведки. В частности, функционал станции «Микрофокус», которая заработает на СКИФ в 2026 году, позволит воссоздавать в лаборатории глубинные процессы, происходящие в недрах земли при экстремальных параметрах давления и температуры.
Помимо поиска и разведки новых месторождений полезных ископаемых, в рамках консорциума будут решаться задачи экологического мониторинга окружающей среды – например, проводиться исследования химического состава атмосферных аэрозолей. Особое внимание будет уделяться арктическим регионам, наиболее чувствительным к климатическим изменениям и антропогенному воздействию.
Одно из важных направлений деятельности консорциума – координация работ в части развития исследовательской и технологической инфраструктуры. Первоочередная задача - разработка проекта станции второй очереди СКИФ «РФА Геология», ориентированной на проведение массовых исследований природных образцов, для решения задач геологической разведки, поисковой геохимии, добычи и переработки различных типов минерального сырья. «Если на станции «Микрофокус» мы работаем с предельно сфокусированным пучком СИ, который позволяет исследовать сверхмалые объекты - размером в пять тысяч раз меньше миллиметра (до 200 нанометров), то во второй очереди рассматривается расфокусированный пучок. Это даст новые возможности для анализа более крупных образцов, что актуально именно для задач поисковой геологии. Мы сможем быстро анализировать уже десятки и сотни граммов вещества, извлеченного с рудных объектов, не разрушая их. Это в перспективе даст возможность изменить схему геохимического сопровождения месторождения», - рассказал директор ИГМ СО РАН чл.-корр. РАН Николай Крук.
