Германий - попутный компонент некоторых углей. Его звездный час пришелся на середину века, когда он стал главным сырьем для изготовления транзисторов. Сегодня применяется в электронике, космической промышленности, медицине, ювелирном деле, волоконной оптике и т.д. Запасы этого металла в мире оцениваются в 1000 тонн: почти половина - в США, 410 тонн - в Китае, остальное распределено по разным странам.
России с германием не повезло - и с объемом запасов, и с качеством. Надо перелопатить тонны угля, чтобы извлечь ценные граммы. Поэтому на счету буквально каждый. В углях и породах основного российского месторождения германия - Павловского угольного - его среднее содержание составляет 400-450 граммов на тонну. На отдельных участках доходит и до 2 кг. Но уже при 50 граммах на тонну запасы ставятся на баланс природных запасов страны.
Надо очень точно контролировать, сколько металла было в недрах, сколько взято. И не вести добычу хищнически, выгребая самое "жирное" и бросая бедное. Словом, за технологией добычи и переработки нужен, как говорится, глаз да глаз. Оказалось, что это непростая и даже опасная задача. Дело в том, что в горных породах есть множество примесей, и этот фон мешает точно определить содержание металла. Устранение фона - технологически сложный, длительный и рисковый процесс, так как приходится применять высококонцентрированные кислоты. Нужны повышенные меры безопасности в лаборатории, утилизация токсичных отходов. Но главное - такой метод не позволяет с высокой точностью определить концентрацию германия. Есть и еще нюанс. До последнего времени не только в России, но и в мире отсутствовали эталоны содержания германия в углях. Поэтому оценить, насколько правильно проведено измерение, было практически невозможно.
Группа ученых НИТУ "МИСиС" под руководством доктора наук Светланы Эйнштейн предложила принципиально новый способ оценки содержания германия. В чем его суть? Вначале уголь готовят, сплавляя со щелочью. Затем сплав растворяют в воде и подкисляют несколькими каплями кислоты, после чего измеряют содержание германия на атомно-абсорбционных спектрометрах. Анализ занимает 2-3 часа и полностью исключает применение токсичных реактивов.
Этот метод дает результаты, достоверность которых намного выше, чем в существующих методиках. А кроме того позволяет минимизировать потери ценного сырья при добыче и обеспечивает его эффективную переработку.