У Китаї випробували робота для видобутку заліза з пустельного піску

Китайські дослідники зробили крок до створення роботизованих комплексів для видобутку корисних копалин з пісків пустель. Це складне і агресивне середовище для видобутку ресурсів, і можна не сумніватися, що отриманий досвід стане в нагоді при видобутку природної сировини на Місяці, Марсі та інших планетах.

Джерело зображення: Tarim University

Все почалося з випробувань у пустелі Такла-Макан невеликого гусеничного робота, призначеного для видобутку залізосодержащих магнітних частинок безпосередньо з піску. Його створили дослідники Університету Тарима (Tarim University) в Синьцзян-Уйгурському автономному районі Китаю. Пристрій використовує суху магнітну сепарацію — розділення матеріалу за магнітними властивостями без застосування води. Це значно спрощує процес видобутку і створює основу для тривалої автономної роботи платформи.

За оцінками дослідників, вміст заліза в піску пустелі Такла-Макан, найбільшій в Китаї і приблизно рівній за площею Німеччині, становить близько 6 %. З одного боку, це небагато. Але слід враховувати, що, хоча Китай займає четверте місце у світі за прогнозованими запасами залізної руди і виплавляє стільки заліза, що міцно утримує те ж місце у світовому рейтингу, йому доводиться закуповувати значні обсяги сировини в інших країнах. Залізорудні родовища Китаю відрізняються складним складом руд, що ускладнює видобуток заліза. Тому видобуток цього металу з пустельних пісків видається китайським дослідникам перспективним напрямком.

Основу установки для сепарації «залізних» частинок складає кільцева система постійних магнітів з неодиму, заліза та бору (NdFeB). Обертовий механізм з ковшами захоплює пісок і подає його в сепаратор. Магнітні частинки притягуються до поверхні центрального обертового барабана, а при переході в зону без магнітного поля відокремлюються і потрапляють у збірний відсік. Немаґнітний пісок виводиться через окремий канал назад в навколишнє середовище. Така конструкція дозволяє збирати і попередньо збагачувати залізосодержащий матеріал безпосередньо під час руху комбайна по поверхні пустелі.

Під час випробувань прототип видобував з вихідного піску в середньому 0,46 % магнітного матеріалу. Середнє вміст заліза в зібраній фракції становило близько 28 %. У двох досліджених зразках цей показник досягав приблизно 24 і 32 %. У збагаченому матеріалі також виявили титан і марганець. Ці результати підтверджують здатність установки виділяти і попередньо концентрувати залізосодержащі магнітні частинки, хоча про промислову рентабельність такого видобутку поки говорити рано.

Маса прототипу комбайна становила 4,3 кг. Він оснащений акумулятором ємністю 20 000 мА·год і здатний безперервно працювати до 12,5 години при середній швидкості близько 1,5 см/с. Під час випробувань у червні 2025 року апарат зберігав стійкість на схилах крутизною до 20°. За даними дослідників, при витраті 3 % заряду акумулятора він подолав 18,2 м. Додаткову енергію забезпечувала встановлена на корпусі сонячна панель. Платформа продемонструвала високу енергоефективність: фактично вона працює від акумулятора, порівнянного за ємністю з звичайним павербанком для смартфона.

Поки йдеться про працюючий прототип: у доступних публікаціях немає підтверджених даних про продуктивність при тривалій експлуатації, собівартості видобутку заліза або можливості промислового видобутку в реальних умовах пустелі.

Окремо цікаво відзначити, що Китай з кінця 2023 року ввів обмеження на експорт деяких рідкоземельних матеріалів і пов'язаних з ними продуктів, включаючи постійні магніти. Страшно уявити, що станеться, якщо в країні почнуть масово виробляти подібні «харвестери» з магнітними сепараторами. Високотехнологічні галузі, критично залежні від постачань рідкоземельних матеріалів, можуть зіткнутися з додатковими труднощами. Але це вже зовсім інша історія.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки