"Это отразится на всем": в России возродят важнейшую отрасль промышленности

МОСКВА, 6 дек — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. По запасам редкоземельных металлов (РЗМ) Россия занимает второе место, но производство — всего два процента от мирового. Развитие сдерживает отсутствие внутреннего спроса, при этом до 90 процентов необходимых отечественным предприятиям РЗМ завозят из-за рубежа. Распутать этот клубок противоречий профильные ведомства пытаются не первый год. Похоже, дело наконец сдвинулось с мертвой точки.

Особые элементы

Редкоземельные металлы — это 15 элементов из группы лантаноидов плюс иттрий и скандий. У них похожие химические свойства, и в природе они обычно встречаются совместно. Название "редкоземельные" появилось в конце XVIII века, потому что эти элементы, во-первых (как тогда считали), сравнительно редкие и, во-вторых, образуют тугоплавкие, не растворимые в воде окислы, именуемые раньше "землями".

В 1794-м финский химик Юхан Гадолин, исследуя рудные образцы, найденные вблизи шведского местечка Иттербю, обнаружил неизвестную до того "редкую землю", которую назвал иттриевой. Затем немецкий ученый Мартин Клапрот разделил эти образцы на иттриевые и цериевые. С тех пор различают легкую (цериевую) и тяжелую (иттриевую) группы редкоземельных элементов.

Сейчас они широко применяются в радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, металлургии, оборонной сфере. Стратегически важные ресурсы РЗМ — факторы глобальной конкуренции и внутренней безопасности.

© Инфографика

От газовых фонарей до ракет

В конце XIX века при изготовлении газокалильных сеток для газовых и керосиновых фонарей использовали цезий и торий. В 1960-х наступила "эра европия". В 1970-1980-х наиболее дефицитным стал самарий, необходимый для самарий-кобальтовых магнитов. Сегодня их сменили неодимовые.

Самые востребованные сейчас — неодим и диспрозий, а также скандий. В связи с увеличением производства электромобилей спрос на РЗМ усилится. Так, на один автомобиль модели Toyota Prius нужно около четырех килограммов РЗМ: два с половиной — лантана и полтора — неодима. Неодимовые магниты нужны в силовых агрегатах и трансмиссии, причем они должны работать при высоких температурах, а для этого требуются еще легирующие добавки диспрозия.

Другая важная область применения РЗМ — катализаторы для нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленности и производства полимеров, а также очистки выхлопных газов автомобилей и выбросов предприятий. Экологические нормы ужесточаются по всему миру.

В металлургии легирующие добавки редких земель существенно повышают эксплуатационные свойства сплавов. Это важно в том числе для военной техники. Так, в американском истребителе-бомбардировщике F‑35 — 417 килограммов РЗМ. А лютеций — один из самых редких и дорогих — используют в импульсных ракетных двигателях.

Нереализованный потенциал

Крупнейший игрок на глобальном рынке РЗМ — Китай: 62 процента производства и более 42 процентов запасов. До трети мирового объема добывают на месторождении Баян-Обо в автономном районе КНР Внутренняя Монголия. Там руды карбонатитового типа, они образовались в результате застывания специфической магмы, преимущественно карбонатной. Тот же тип и на других крупнейших месторождениях в Китае, США, Австралии и России (Томтор в Якутии, которое пока до конца не разведано и не разрабатывается).

Китай полностью удовлетворяет собственные нужды в этом стратегическом сырье и контролирует глобальный рынок. До 72 процентов мирового потребления редких земель приходится именно на КНР.

США докупают часть в Китае. Другие крупные потребители РЗМ — Япония, Великобритания, страны Евросоюза — полностью импортируют из КНР и Австралии.

Основные запасы России сосредоточены в труднодоступных и слабоизученных месторождениях. Осваивается только Ловозерское на Кольском полуострове, где добывают комплексные лопаритовые руды, содержащие, помимо РЗМ, тантал, ниобий и титан. В качестве попутных компонентов редкие земли также извлекают из апатит-нефелиновых руд ряда месторождений Мурманской области.

Обогащенную руду отправляют на единственный в стране Соликамский магниевый завод, где получают промежуточный продукт — коллективный карбонатный концентрат РЗМ. Чтобы извлечь металлы, так необходимые промышленности, нужно разделить его на оксиды. Предприятий, способных это делать в промышленных масштабах, в России нет. После распада Советского Союза они достались Казахстану и Эстонии. Коллективный концентрат отправляли на переработку именно туда, теперь эта схема не действует.

В итоге Россия, обладая одной из крупнейших в мире минерально-сырьевых баз РЗМ, оказалась на сто процентов зависимой от импорта этого стратегического сырья. Месторождения не осваиваются, а разделительные предприятия не строятся, потому что отсутствует спрос.

© Инфографика

Карта добычи и потребления РЗМ

Разорвать замкнутый круг

Правительство и госкорпорация "Росатом" в июле 2019-го подписали Соглашение о намерениях в целях развития в Российской Федерации высокотехнологичной области "Технологии новых материалов и веществ". На прошедшем недавно в Москве VI Национальном горнопромышленном форуме ГОРПРОМЭКСПО-2022 отдельная сессия была посвящена редкоземельным металлам. Директор по технологическому развитию ГК "Росатом" Андрей Шевченко представил там дорожную карту с целевыми показателями ключевых проектов.

"Редкие и редкоземельные металлы включены в перечень основных видов стратегического минерального сырья, который утвержден распоряжением правительства от 30 августа 2022-го, — сказал он. — Текущая ситуация в отрасли не вызывает у нас эйфории, но мы не считаем ее безнадежной и работаем над ней. В настоящее время сохраняются проблемы в части разделительных мощностей промышленного масштаба, позволяющих производить индивидуальные оксиды РЗМ. Второе, что нас сдерживает, — невысокое внутреннее потребление. Мы будем наращивать внутреннее потребление и выходить на внешний рынок, где действует очень жесткая конкуренция со стороны других стран-производителей, прежде всего Китая".

Представитель Росатома отметил, что к 2025-му импортозависимость должна снизиться до 50 процентов, а производство РЗМ достичь 2,7 тысячи тонн. К 2030-му, согласно дорожной карте, Россия сможет полностью обеспечивать себя, выпуская 7,5 тысячи тонн РЗМ в год.

Своеобразным штабом отрасли, координирующим взаимодействие всех участников рынка, должна стать Ассоциация производителей и потребителей редких и редкоземельных металлов, созданная в июле 2020-го.

"Пока слишком велик разрыв между тем, сколько надо производить, чтобы это было рентабельным, и внутренней потребностью, — объясняет председатель ассоциации, директор по развитию бизнеса АО "Атомредметзолото" (горнорудного дивизиона "Росатома") Руслан Димухамедов. — Добыча у нас технологически освоена, месторождения есть. Есть и конечные сферы применения, но отсутствуют промежуточные переделы. Сейчас нужно выстраивать цепочку: от оксидов в металлы, от металлов в лигатуры, от лигатур к изделиям".

Богатство, лежащее на поверхности

Первый шаг по замыслу авторов дорожной карты — проект по вовлечению в переработку фосфогипса, побочного продукта производства фосфорных удобрений. РЗМ цериевой группы в нем — 0,4-0,5 процента, а не менее востребованного в высокотехнологичных отраслях и ядерной отрасли стронция — до полутора.

"Белые горы" фосфогипса лежат сейчас по всей стране. Компания "Скайград", запустившая в подмосковном Королеве первое в России промышленное производство по разделению редкоземельных металлов, в свое время разработала технологию переработки этого техногенного сырья, по которой одновременно с дешевым гипсовым вяжущим попутно получали концентрат РЗМ.

Предприятие продолжает работать. К 2023-му "Скайград" планирует выйти на 500 тонн разделенных оксидов в год, в 2024-м — до тысячи тонн, к 2025-му — до двух тысяч. Такого же масштаба проект, но с отставанием на год реализует "Атомредметзолото".

Этого хватит, чтобы закрыть внутренние потребности. Потом нужно будет осваивать новые месторождения, строить крупные перерабатывающие предприятия, обеспечивающие развивающуюся высокотехнологическую промышленность собственными редкоземельными металлами, и выходить на внешний рынок.

По оценкам экспертов, одно только Томторское месторождение после окончания разведки и вывода добычи на полную мощность удовлетворит до десяти процентов мирового спроса на РЗМ. И это при том, что руды Томтора содержат наиболее дефицитную тяжелую группу редких земель. Но все упирается в проблемы логистики и поиск инвесторов, осложняемые экономическими санкциями.

CC BY-SA 3.0 / Евгений Измайлов /

Отвалы фосфогипса под Воскресенском в Московской области