Третий элемент» обнаружен в пластовых водах, которые выходят на поверхность при бурении нефтяных и газовых скважин. Объем таких вод порой даже больше, чем объем извлекаемых углеводородов: ежегодно в мире их накапливаются миллиарды тонн.

Долгое время они считались бесполезным попутным продуктом. Это агрессивный химический раствор с высоким содержанием солей, металлов и иногда радиоактивных элементов. Просто вылить его нельзя: это уничтожит почву, водоемы и все живое вокруг. Поэтому на месторождениях выстроена целая индустрия: пластовую воду собирают, очищают от вредных примесей и закачивают обратно под землю. За миллионы лет под землей пластовые воды растворили в себе множество элементов, включая литий.

Технология, которую презентовал на днях Пермский политех, позволяет очищать пластовую воду и одновременно извлекать из нее ценный металл.

«Суть ее в том, что воду обрабатывают электричеством и специальными реагентами. В результате в жидкости образуется комплексное хлорсодержащее слоистое соединение, позволяющее селективно извлекать литий для его дальнейшей переработки», — объясняет Павел Илюшин, директор АНО «Пермский НОЦ “Рациональное недропользование”», доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ.

Управление процессом при извлечении металла автоматизировано с помощью ПО. Программа взаимодействует с контроллерами оборудования и выполняет несколько функций: управляет режимами обработки (это сила тока, напряжение и время), контролирует значение pH среды и корректирует параметры для поддержания оптимального диапазона, автоматически управляет перекачкой продукта в отстойники и процессом его отстаивания с циклическим перемешиванием. Программа также собирает и хранит параметры процесса: pH, длительность этапов, параметры перемешивания — для формирования продукта с заданными характеристиками.

В лабораторных испытаниях технологии степень извлечения лития из пробы пластовой воды составила 75%, что считается высоким для начального этапа показателем. Как заявляют в Пермском политехе, интерес к дальнейшим экспериментам проявляют российские нефтяные гиганты: «ЛУКойл-Пермь», «Роснефть» и «Газпром нефть». Технология позволит им превратить отходы нефтедобычи в ценный ресурс и создать собственную базу производства лития полного цикла.

Напомним, литий сегодня добывают двумя способами: из руды, посредством ее дробления, обжига и последующей обработки кислотой, и при помощи выпаривания его из соленых озер в Южной Америке. Оба подхода требуют огромных площадей, большого количества воды и много электроэнергии.