Сегодня суббота 4 мая 2024 г. 06:58
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№96февраль 2015Горячие страницы
Земли особого назначения
Красноярский край может стать российским центром добычи и переработки редкоземельных металлов. Для этого здесь есть все, что нужно: уникальное месторождение редких земель, высокий научный потенциал, опытные специалисты, металлургические предприятия, где можно организовать перерабатывающие производства, и потенциальные потребители продукции

Автор: Наталья Дёмшина

Идею создания центра редкоземельной промышленности на базе запасов Чуктуконского месторождения ниобий-редкоземельных руд предложил Сибирский Федеральный университет (СФУ).
«Университет может принимать участие в реализации всех этапов технологической цепочки, — говорит заместитель проректора по науке и международному сотрудничеству СФУ Алексей Романов. — У нас сформирована сильная научная школа в геологической и металлургической отраслях, есть также разработки в области технологий извлечения редкоземельных металлов, и паспортизации оксидов. Имеются все возможности для научного поиска — в том, что касается будущих сплавов, их свойств и технологий для производств элементной базы. Мы тесно сотрудничаем с Институтом химии и химических технологий СО РАН, с добывающими и перерабатывающими предприятиями, например, с ОАО «Красноярскгеосъемка» (РОСГЕОЛОГИЯ),  Горно-химическим комбинатом в Железногорске и другими. Что касается финансирования проекта, то, на наш взгляд, оно должно осуществляться в рамках частно-государственного партнерства. Потянуть такие затраты самостоятельно сегодня не сможет, пожалуй, ни одно предприятие в России».

Вездесущие редкости
Актуальность темы не вызывает сомнений. Редкоземельные металлы — часть обширного понятия «редкие металлы». К редким землям относят скандий, иттрий и еще 15 лантаноидов, самый распространенный из которых — церий. Соединения на их основе обычно используются в качестве небольшой добавки или малой части промышленных изделий. Но именно это определяет продвинутые потребительские свойства конечных продуктов.
Редкие земли были востребованы на протяжении всего двадцатого века. Особый интерес промышленников они привлекли в середине столетия, когда началось быстрое развитие микроэлектроники. Начало «редкоземельного бума» пришлось на период формирования так называемого пятого технологического уклада, когда произошла информационная революция и электроника стала массовым товаром. Сегодня редкоземельные металлы (РЗМ) применяются практически во всех сферах промышленного производства. Редкие земли используются при изготовлении керамики, для создания особой полировки для стекол, в металлургии, в том числе черной: добавление РЗМ придает особые свойства чугуну, делая его более прочным.

Катализатор инноваций
Можно сказать, что практически все cовременные блага цивилизации в той или иной мере связаны с переработкой и использованием редких земель. Так, от регулярного поступления иттрия напрямую зависит нормальное функционирование микроволновых коммуникаций «оборонки», спутников, промышленности по выпуску цветных телевизоров и мониторов для компьютеров. Иттрий также используется в медицинских препаратах для лечения рака и ревматоидного артрита.
Гольмий применяется в окрашивании стекол. Диспрозий необходим для создания лазеров, жестких дисков и комплектующих для многих электронных устройств.
Редкоземельные металлы задействованы в производстве экологически чистых энергетических технологий, в том числе ветряных турбин, электромобилей, солнечных панелей и энергоэффективного освещения. По сути, редкие земли сегодня — обязательное условие дальнейшего инновационного развития промышленности во всем мире. 
Концентрация добычи
Особенность редких земель состоит в том, что они рассредоточены по всей земной коре и встречаются практически повсеместно. Вопрос в том, как их извлечь: содержание этих элементов в большинстве залежей очень низкое. Часть месторождений с пригодными для промышленной добычи запасами располагается в отдаленных районах без развитой транспортной инфраструктуры и источников энергии.  Другие характеризуются слишком сложными геологическими условиями.
Самые доступные во всех отношениях месторождения сосредоточены в двух провинциях Китая. Именно здесь, начиная с 1991 года, когда руководитель КНР Дэн Сяопин заявил о том, что «на Ближнем Востоке — нефть, в Китае — редкоземельные элементы», ведется основная добыча и переработка редких земель. Если с середины 1960-х до середины 1980-х большую часть редкоземельных элементов производили США, то к началу XXI века добыча и производство почти полностью сконцентрировались на территории КНР. Сегодня Поднебесная добывает 95-97% редкоземов в мире. И по праву является центром мировой редкоземельной промышленности.

P align=justify>Автор: Наталья Дёмшина

Идею создания центра редкоземельной промышленности на базе запасов Чуктуконского месторождения ниобий-редкоземельных руд предложил Сибирский Федеральный университет (СФУ).
«Университет может принимать участие в реализации всех этапов технологической цепочки, — говорит заместитель проректора по науке и международному сотрудничеству СФУ Алексей Романов. — У нас сформирована сильная научная школа в геологической и металлургической отраслях, есть также разработки в области технологий извлечения редкоземельных металлов, и паспортизации оксидов. Имеются все возможности для научного поиска — в том, что касается будущих сплавов, их свойств и технологий для производств элементной базы. Мы тесно сотрудничаем с Институтом химии и химических технологий СО РАН, с добывающими и перерабатывающими предприятиями, например, с ОАО «Красноярскгеосъемка» (РОСГЕОЛОГИЯ),  Горно-химическим комбинатом в Железногорске и другими. Что касается финансирования проекта, то, на наш взгляд, оно должно осуществляться в рамках частно-государственного партнерства. Потянуть такие затраты самостоятельно сегодня не сможет, пожалуй, ни одно предприятие в России».

Вездесущие редкости
Актуальность темы не вызывает сомнений. Редкоземельные металлы — часть обширного понятия «редкие металлы». К редким землям относят скандий, иттрий и еще 15 лантаноидов, самый распространенный из которых — церий. Соединения на их основе обычно используются в качестве небольшой добавки или малой части промышленных изделий. Но именно это определяет продвинутые потребительские свойства конечных продуктов.
Редкие земли были востребованы на протяжении всего двадцатого века. Особый интерес промышленников они привлекли в середине столетия, когда началось быстрое развитие микроэлектроники. Начало «редкоземельного бума» пришлось на период формирования так называемого пятого технологического уклада, когда произошла информационная революция и электроника стала массовым товаром. Сегодня редкоземельные металлы (РЗМ) применяются практически во всех сферах промышленного производства. Редкие земли используются при изготовлении керамики, для создания особой полировки для стекол, в металлургии, в том числе черной: добавление РЗМ придает особые свойства чугуну, делая его более прочным.

Катализатор инноваций
Можно сказать, что практически все cовременные блага цивилизации в той или иной мере связаны с переработкой и использованием редких земель. Так, от регулярного поступления иттрия напрямую зависит нормальное функционирование микроволновых коммуникаций «оборонки», спутников, промышленности по выпуску цветных телевизоров и мониторов для компьютеров. Иттрий также используется в медицинских препаратах для лечения рака и ревматоидного артрита.
Гольмий применяется в окрашивании стекол. Диспрозий необходим для создания лазеров, жестких дисков и комплектующих для многих электронных устройств.
Редкоземельные металлы задействованы в производстве экологически чистых энергетических технологий, в том числе ветряных турбин, электромобилей, солнечных панелей и энергоэффективного освещения. По сути, редкие земли сегодня — обязательное условие дальнейшего инновационного развития промышленности во всем мире. 
Концентрация добычи
Особенность редких земель состоит в том, что они рассредоточены по всей земной коре и встречаются практически повсеместно. Вопрос в том, как их извлечь: содержание этих элементов в большинстве залежей очень низкое. Часть месторождений с пригодными для промышленной добычи запасами располагается в отдаленных районах без развитой транспортной инфраструктуры и источников энергии.  Другие характеризуются слишком сложными геологическими условиями.
Самые доступные во всех отношениях месторождения сосредоточены в двух провинциях Китая. Именно здесь, начиная с 1991 года, когда руководитель КНР Дэн Сяопин заявил о том, что «на Ближнем Востоке — нефть, в Китае — редкоземельные элементы», ведется основная добыча и переработка редких земель. Если с середины 1960-х до середины 1980-х большую часть редкоземельных элементов производили США, то к началу XXI века добыча и производство почти полностью сконцентрировались на территории КНР. Сегодня Поднебесная добывает 95-97% редкоземов в мире. И по праву является центром мировой редкоземельной промышленности.

На коленях по доброй воле
Остальные страны-обладатели месторождений редких земель приняли новый расклад без сопротивления. Во-первых, Китай предлагал ценные элементы по чрезвычайно низкой цене — благодаря удачному сочетанию наличия дешевых трудовых ресурсов и государственных субсидий. Во-вторых, добыча редкоземельных металлов создает серьезную нагрузку на экологию, и риск необходимо минимизировать, а это дорого: проще покупать нужные ингредиенты у других стран. Китай же демонстрирует высокую лояльность в плане охраны окружающей среды. В таких условиях развивать собственную промышленность редкоземов другим государствам невыгодно. Покупать их у кого-то еще, кроме КНР, — тоже.

Мировой монополист
Результатом стало практически полное исчезновение предприятий по добыче и переработке редких земель во всех странах, кроме КНР. И превращение Китая в монополиста, диктующего свои условия всему миру. Приучив зарубежных потребителей к дешевым концентратам, с 2006 по 2011 год КНР резко сократила квоты на их вывоз за свои границы: за пять лет — вдвое.
Чиновники объяснили это возросшей нагрузкой на экологию.  Но пользоваться редкоземами внутри страны иностранным компаниям не запретили.
Желаете выпускать приборы и материалы с применением редких земель? Открывайте в Поднебесной свое производство. Соответственно, работайте на благо китайской экономики.
Большая часть мировых промышленных гигантов так и сделала. Некоторые лидеры в сфере электроники перенесли основную часть своих производственных мощностей в КНР.
Россия, владеющая серьезными запасами редких земель и когда-то обладавшая собственной достаточно мощной производственной базой, тоже попала в зависимость от китайских редкоземов. В новых экономических условиях начала 1990-х годов заниматься развитием дорогостоящих производств желающих в нашей стране не нашлось: добывать нефть было намного интереснее и проще. А редкие земли можно было легко и совсем задешево купить в Китае.

Жесткий урок
Жесткое квотирование китайского экспорта редких земель заставило другие страны всерьез задуматься о поиске новых источников жизненно необходимых элементов, в том числе — на своей территории.
В 2009 году КНР обмолвился о возможности полного запрета вывоза из страны редкоземов. После того, как в 2010-м был запрещен экспорт редких  земель в Японию, цены на некоторые из них на мировом рынке резко взлетели вверх. Японские гиганты электроники начали искать возможность лимитировать использование редкоземельных металлов в своем производстве, заменяя их другими компонентами. На морском дне возле островного государства было найдено месторождение редких земель.
По инициативе ВТО, вызванной многочисленными жалобами ЕС, США и Японии на ограничения, в начале 2015 Китай отменил квоты на экспорт редких земель. Очевидно, теперь мир сможет вздохнуть спокойнее.
Однако урок, преподанный Поднебесной, не прошел даром. Стоять на коленях перед троном редкоземельного монополиста больше не хочется никому. К тому же, такая зависимость чревата очень серьезными последствиями.
Выход — развивать собственную добычу и создавать свои перерабатывающие производства.
Наш ответ Китаю
Россия тоже заявила о своих намерениях двигаться в этом направлении, провозгласив редкие металлы одной из важнейших составляющих программы импортозамещения.
В федеральную программу «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности на период до 2020 года» была включена подпрограмма «Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов».
Логика простая: если мы сами будем добывать и перерабатывать редкоземыв достаточных количествах, то сможем успешно развивать и производство элементной базы — комплектующих для разных электронных устройств. Будем производить больше — сможем продавать концентраты или выделенные элементы другим странам.
По мнению специалистов, у нашей страны есть все шансы выйти в мировые лидеры в этом сегменте. Запасов редких земель у нас хватает.
Правда, единственное действующее месторождение в стране сегодня — Ловозерское в Мурманской области. Оттуда концентрат переправляется в Эстонию, затем — в США.  Остальные залежи, пригодные для добычи, пока малоизучены. Среди наиболее перспективных называют два месторождения — Томторское в Якутии и Чуктуконское в Красноярском крае.

Большая разница
Томторское месторождение относят к уникальным месторождениям мирового класса. Среди известных сегодня в России оно располагает самыми крупными запасами.
Однако находится оно далеко от обжитых территорий, за Полярным кругом, где нет никаких дорог, в четырехстах километрах от Северного морского пути.
«Чуктуконское месторождение, обладая сравнимыми с Томторским или даже превосходящими ресурсами, напротив, расположено в достаточно хорошо освоенном регионе — в Богучанском районе Красноярского края, недалеко от Богучанской ГЭС. Вопрос энергообеспечения здесь уже решен, вопрос логистики — тоже, — говорит Алексей Романов. — На Чуктуконе запасы редкоземельных руд категории С2, утвержденные ГКЗ в 2007 году, составляют 6639 тысяч тонн, в том числе пентоксида ниобия — 39,8 тысяч тонн (содержание элемента — 0,6 %), РЗО (оксиды редкоземельных металлов) — 486 тысяч тонн (содержание — 7,3 %). Кроме редких металлов, наблюдается высокое содержание марганца, фтора и ряда других веществ, которые используются во многих отраслях промышленности. Это означает, что на базе месторождения может быть построен «второй круг» производств — более диверсифицированных».

С дальним прицелом
Первым шагом на пути создания кластера (или центра) редкоземельной промышленности на основе руд Чуктуконского месторождения, по словам заместителя проректора СФУ, должна стать организация опытно-промышленного производства. Его задача — выбор эффективной технологии переработки руд, получения концентратов и извлечения из них отдельных элементов. С этой продукцией можно выходить на отечественный и мировой рынок. Предполагается, что опытная установка должна быть расположена на базе ГХК, где находится одна из базовых кафедр университета.
Вторым этапом реализации проекта может стать создание промышленных перерабатывающих производств. А поскольку Чуктуконское месторождение содержит множество элементов, кроме редких земель, на его базе в дальнейшем можно строить различные диверсифицированные производства.
И третья, более отдаленная, задача — создание производства элементной базы — комплектующих для электронных приборов. В далекой перспективе это могло бы позволить России освободиться от зависимости от поставок импортных деталей.

Уникальный шанс
Спрос на редкоземы растет быстрыми темпами. Сегодня мировая потребность во всех 17 металлах группы составляет около 120 000 тонн. К 2020 году эксперты прогнозируют увеличение до 200 000 тонн. Примерно сорок-пятьдесят процентов этого объема будет потреблять Китай, другими крупными потребителями станут Северная Америка и Европа.
Россия в этой ситуации имеет все шансы заполучить хороший «кусок» рынка. И создание центра редкоземельной промышленности в Красноярском крае может стать решающим шагом в этом направлении.
«Сейчас мы ведем переговоры с заинтересованными организациями. Планируем вынести идею на Красноярский экономический форум, — говорит Алексей Романов. — В рамках форума планируется организовать круглый стол, для участия в котором приглашены представители «Ростехнологий», «Росгеологии», ГХК, ИХХТ и других организаций».

СПРАВКА


Чуктуконское месторождение ниобий-редкоземельных руд

Расположено на юго-западной окраине Сибирской платформы в 110 км к северу от города Кодинск (Богучанская ГЭС, Богучанский район Красноярского края).
Открыто в 1959 году, но до 1990 года рассматривалось как источник бокситов и аллито-марганцевых руд для алюминиевой промышленности.  Впоследствии обнаружился комплексный характер месторождения со значительной концентрацией бария, фосфора, ниобия, лантаноидов, иттрия, скандия, марганца, железа, молибдена, ванадия и цинка.
По результатам исследований, в 2000 году Чуктукон был признан уникальным месторождением по запасам и потенциальным запасам руды.
Расчеты технико-экономических показателей освоения Чуктуконского месторождения показывают высокую эффективность проекта с горизонтом оценки в 10 лет. Объем инвестиций оценивается в 91 миллиард рублей. 


 
 

Алексей Романов,
кандидат технических наук, зам. проректора по науке и международному сотрудничеству
ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

«Значение редкоземельных металлов в развитии современной промышленности можно сравнить с ролью трилобитов в эволюции живых организмов на Земле. В свое время членистоногие трилобиты стали важной частью формирования жизненной цепочки. Сейчас примерно та же функция в промышленности возложена на редкие земли. Без них невозможно представить себе инновационное развитие технологий практически во всех отраслях.
Сейчас мы живем в век микроэлектроники, но уже недалеко то время, когда на первый план выйдет наноэлектроника: по прогнозным оценкам, спрос на редкоземельные элементы будет возрастать. РЗМ незаменимы и там, где речь идет об использовании альтернативных источников энергии, ее сохранении и рекуперации, производстве особых композитных материалов, плавов и т. д.
По нашим оценкам, проект создания в Красноярском крае центра добычи и переработки редкоземельных металлов может стать одним из приоритетных для краевой и в целом для российской экономики».


 

Области применения редкоземельных металлов

Энергетика (ядерная и ветровая), катализаторы для крекинга нефти: лантан (La), церий (Ce), неодим (Nd), диспрозий (Dy), эрбий (Er).

Сплавы и керамика, сверхпроводники: иттрий (Y), европий (Eu), гольмий (Ho), лантан (La), церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), эрбий (Er), гадолиний (Gd).

Автопром (автокатализаторы, аккумуляторы, двигатели гибридных автомобилей): лантан (La), церий (Ce), неодим (Nd), диспрозий (Dy), эрбий (Er).

Космическая промышленность (корпуса): иттрий (Y), церий (Ce), разеодим(Pr), лантан (La), неодим (Nd).

Лазеры и оптоэлектроника: церий (Ce), гадолиний (Gd), эрбий (Er), неодим (Nd), диспрозий (Dy), гольмий (Ho), тулий (Tm), лютеций (Lu), иттрий (Y).

Электроника (микро- и наночипы, устройства памяти, LED-дисплеи: цвет): лантан (La), церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd), тербий (Tb), гольмий (Ho),  эрбий (Er), иттрий (Y).

Медицина (диагностика), сельское хозяйство (удобрения), экология (фильтры): гадолиний (Gd), тербий (Tb), лютеций (Lu),  иттрий (Y), лантан (La), неодим (Nd),  самарий (Sm), европий (Eu), диспрозий (Dy), тулий (Tm). 


Спецвыпуск журнала «Промышленные страницы Сибири» «Добывающая промышленность» №1-2015 г.

Новости
 
На форуме БИОТ-2022 пройдет сессия по ESG
Составители рейтингов компаний против промышленников! Панельная дискуссия......
 
 
Ровно через неделю стартует "Металл-Экспо'2022"
С 8 по 11 ноября 2022 г.......
 
 
Подготовка Недели металлов в Москве выходит на финишную прямую
С 7 по 11 ноября в Москве......
 
 
Новинки, инновации сварочной отрасли и бесценные знания на выставке Weldex!
С 11 по 14 октября в Москве,......
 
 
VII Всероссийская неделя охраны труда представила темы деловой программы
VII Всероссийская неделя охраны труда, которая пройдет......
 
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru