Нефть XXI века: что мешает наладить добычу лития в России?

На территории России сосредоточено огромное количество полезных ископаемых, добыча которых является основой национальной экономики. Тем не менее не все богатства, которые содержатся в недрах страны, сейчас разрабатываются. Какие-то виды сырья долгое время было целесообразнее завозить из-за рубежа.

Один из ярких примеров — это литий. Несмотря на имеющиеся разведанные месторождения, его добыча в РФ не велась с момента распада Советского Союза. Последние санкции заставили пересмотреть подобный подход. Насколько быстро можно наладить добычу лития в России? И с какими проблемами придётся столкнуться на пути к этой цели?

Литий: где искать?

Долгое время интерес к литию был невысоким, традиционно его использовали при производстве стекла и керамики. Всё изменилось в последние несколько лет, когда получили широкое распространение литий-ионные аккумуляторы. Плюс в рамках климатической повестки вырос спрос на электромобили и «зелёную» энергию в целом. То есть лития для нужд мировой промышленности нужно с каждым годом всё больше. А значит, и объёмы добычи тоже надо наращивать.

Однако здесь нужно учитывать, что, будучи щелочным металлом, литий легко вступает в реакцию с водой с  образованием гидроксида LiOH и водорода. Из-за этого в чистом виде он не встречается в природе. Поэтому основными источниками лития для промышленной добычи являются локализованные пегматиты в твёрдых породах и континентальные рассолы, отмечают в своей статье «Обзор рынка лития: динамика, цены, производители» специалисты ООО «Инжиниринговый химико-технологический центр» (ИХТЦ).

Кроме этого, литий можно добывать из слюды, гранитов, руд других металлов и отвалов их производства, бытового мусора, в котором немало отработанных батареек, из геотермальных и пластовых вод и даже морской воды. Вопрос лишь в себестоимости процесса, сообщает издание Naked Science.

Исходя из этого, на сегодня существует два основных способа добычи лития: рудный, когда металл добывают в шахтах и карьерах, и гидроминеральный, когда его получают из подземных и поверхностных рассолов.

В последнем случае литийсодержащие рассолы попросту выпаривают на солнце, после чего полученный концентрат подвергают химической обработке и  очистке. Такой метод получил распространение в Латинской Америке. Его себестоимость значительно ниже, чем у рудного, однако и здесь не обошлось без недостатков.

Во-первых, процесс выпаривания занимает гораздо больше времени по сравнению с добычей в шахтах и карьерах. Во-вторых, нужно учитывать экологические риски. Технологический процесс требует огромного количества воды: для получения одной тонны металла нужно израсходовать почти 2 млн литров, сообщает портал «Экосфера». И это при том, что месторождения литиевого рассола находятся в засушливых районах Боливии, Чили и Аргентины.

Добывающие компании с 2000 по 2015 год потребили на 21% больше воды, чем её поступило в виде дождей и талых вод. Из-за это пастбища и поля остаются обезвоженными. Кроме этого, сохраняется риск утечки химических веществ в грунтовые воды. По данным портала «Экосфера», подобное уже несколько раз случалось на юго-западе Китая.

В связи с изменением климата возникает ещё одна категория рисков — климатические. Если увеличится количество осадков в данных регионах, то это может отрицательно сказаться на процессах естественного выпаривания. Тем не менее, несмотря на все экологические риски, этот метод сохраняет свою популярность в силу своей дешевизны.

«Месторождения-пенсионеры»

На данный момент лидерами по запасам лития в мире являются латиноамериканские страны: Боливия, Аргентина и Чили, — где добыча ведётся из рассолов. Недра нашей страны также содержат много этого металла, однако к оценке запасов стоит отнестись более внимательно по ряду причин.

Начать следует с того, что львиная доля разведанных запасов лития в  стране — это рудные месторождения. То есть себестоимость добычи заведомо будет выше, чем в странах Латинской Америки. Да и содержание полезного вещества в большинстве российских руд весьма мало.

«По данным ВИМС за 2018 год, в России 27,9% месторождений имеют среднее содержание Li2О менее 0,6%, ещё 23,5% со средним значениями 0,6–1% Li2О. Это убогие руды. Только 5 месторождений имеют содержание более 1%, что приближенно к мировым стандартам», — отметил в своём выступлении на форуме «МИНГЕО СИБИРЬ 2022» главный геолог ПАО «ХМЗ» (Красноярский химико-металлургический завод) Николай Ворогушин.

Впрочем, даже если брать «великолепную пятёрку», то и здесь, по словам эксперта, ситуация не так радужна.

«Сибирские месторождения: Урикское, Белореченское, Тастыгское — находятся на грани мировых параметров: около 1% и не с очень большими запасами по руде, порядка 10–14 млн тонн, и с большими содержаниями попутных тантала, ниобия, иногда бериллия. Поэтому больший интерес представляют Колмозёрское, Полмостундровское месторождения», — считает Николай Ворогушин.

Стоит отметить, что аукционы по месторождениям на Кольском полуострове ориентировочно пройдут в  октябре этого года. Есть и сложности с инфраструктурой: разведанные месторождения находятся в местах, где нет ни дорог, ни ЛЭП, ни посёлков. К сожалению, проблемы на этом не заканчиваются.

«Все месторождения лития в РФ за исключением Алахинского были разведаны в 1958–59 годах. То есть сегодня они «пенсионеры» — 60 лет с момента постановки на баланс, и  под современные требования к  балансовым запасам их подвести никак нельзя. Тем не менее по аукционам они идут как подготовленные к отработке.

А на самом деле всё, что мы называем месторождениями, по сути, ресурсы категории Р1, везде требуется доразведка и  технологические испытания руд. Я  несколько раз предлагал вводить понижающие коэффициенты к таким «месторождениям-пенсионерам», но услышан не был», — констатирует Николай Ворогушин.

Когда ждать поставок лития с колмозёрского месторождения?

Встаёт вопрос, почему к разведанным месторождениям все эти десятилетия никто не проявлял интереса.

«В России сейчас только 3 завода, которые выпускают литиевую продукцию, включая Красноярский ХМЗ. И все они на 100% работают на импортном сырье. Такая ситуация характерна для отрасли в последние 30 лет. В России после 1993 года не было добыто ни одной тонны литиевой руды»,  — сетует Николай Ворогушин.

И здесь мы приходим к следующей проблеме — малому объёму внутреннего рынка. Сегодня страна импортирует около 6–7 тыс. тонн карбоната лития ежегодно, при этом потенциальная выпускная мощность того же Колмозёрского месторождения около 50 тыс. тонн.

А если учесть существовавшую до недавних пор систему аукционных платежей и отсутствие господдержки, то импортировать литий было проще и экономически выгоднее, чем заниматься разработкой собственных месторождений.

Впрочем, после 24 февраля подходы изменились. Добычей лития решили заняться на самом высоком уровне. Первый и очень важный шаг — 18 апреля правительство утвердило новую методику расчёта стартовых аукционных платежей за месторождения.

«По двум крупным месторождениям лития в Мурманской области стартовый платёж ранее был 14,2 млрд рублей, после того как мы снизили разовый платёж это уже 400 млн рублей. Те деньги, которые компании вложили бы в разовый платёж, теперь пойдут в ускоренную разведку этих месторождений.

До конца года поставили цель отлицензировать крупнейшие месторождения лития на Кольском полуострове. Разработали и приняли нормативную базу, которая позволит извлекать полезные ископаемые, тот же литий, при освоении углеводородного сырья.

Завершаем работу по обеспечению возможности работы предприятий в замкнутом цикле, в  частности при извлечении лития из гидроминерального сырья, сейчас даём право на обратную закачку отработанных промышленных вод», — перечислил в своём выступлении на Санкт-Петербургском экономическом форуме заместитель министра природных ресурсов и экологии Российской Федерации Дмитрий Тетенькин.

Вскоре после этого корпорации «Росатом» и «Норильский никель» объявили о своих планах по разработке Колмозёрского месторождения в Мурманской области. Старший вице-президент — производственный директор ПАО «ГМК Норильский никель» Сергей Степанов считает, что у проекта хорошие перспективы.

«У нас есть сподуменовые месторождения, а примерно 40% мировой добычи ведётся из похожих руд. Несколько предприятий в России занимаются переработкой карбоната лития в гидрооксид лития. Да, работают на привозном сырье, но химическая экспертиза в стране присутствует.

Мы занимаемся никелем и  медью, которые тоже служат основой для аккумуляторов, а в Мурманской области у нас есть гидрометаллургическое производство, большое количество специалистов.

У «Росатома» есть опыт в гидрометалургии самого лития и планы по строительству в Калининградской области завода по  производству аккумуляторов.

Думаю, что мы сможем не только производить карбонат лития, но и  к  2030 году выстроить всю цепочку», — отметил в  своём выступлении на экономическом форуме в Санкт-Петербурге Сергей Степанов.

Задачи поставлены амбициозные  — 100 тыс. тонн эквивалента карбоната лития к 2030 году, продолжает старший вице-президент «Норникеля». Особенно если учесть малые объёмы производства металла в стране на данный момент. В связи с этим встаёт вопрос: когда стоит ждать начала промышленной добычи?

Заведующий отделом Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) Дмитрий Ключарёв в интервью порталу «Страна Росатом» отмечает, что произойдёт это не раньше, чем через 3–4 года в нормальных экономических условиях. Время уйдёт на дополнительные технологические испытания для современных условий добычи, разработку проекта и его экспертизу. Николай Ворогушин ещё менее оптимистичен в прогнозах.

«Из практики известно, что составление проекта ГРР, проведение ГРР, проведение технологических испытаний руд, подбор оборудования, подготовка и утверждение ТЭО кондиций, постановка запасов на баланс занимают в лучшем случае 2–3 года.

Затем потребуется составление технического проекта, его утверждение в ЦКР, и только после этого можно будет приступать к строительству карьеров и фабрик. Это также займёт не менее 3 лет. Таким образом, первая продукция может быть получена не ранее, чем через 5–6 лет.

Но здесь нужно добавить: если государство разрешит, а в некоторых случаях даже обяжет недропользователей проводить опытно-промышленные работы параллельно с переразведкой «месторождений-пенсионеров» на Кольском полуострове, то сроки начала выпуска первой товарной продукции могут быть сокращены до 1,5–2 лет», — считает геолог.

Сергей Степанов также полагает, что в новых условиях эти сроки имеют все шансы быть скорректированными в меньшую сторону.

«Ведомства, которые отвечают за организацию аукционов и лицензирование, сейчас работают на «пятой скорости». Выполняются те же процедуры по закону, но мне всё равно кажется, что всё проходит в 2 раза быстрее, чем обычно. Все осознают важность реализации таких проектов», — отмечает вице-президент «Норникеля».

Законы требуют корректировки

Как можно ускорить этот процесс? Николай Ворогушин считает, что помочь могут изменения в законодательстве. Одно из таких предложений  — разрешить опытно-промышленные работы при проведении аукционов на «древние» месторождения. Кроме этого, пора доработать закон «О недрах» в части льгот по  добыче трудноизвлекаемых запасов. Сейчас к тяжёлой нефти в этот список стоит добавить и наиболее «сложные» металлические руды, в том числе и литиевые, считает главный геолог ХМЗ.

«В рамках этого закона можно создавать технологические полигоны, на которых будут разрабатываться и  апробироваться новые технологии по добыче, обогащению и гидрометаллургической переработке руд и выпуску высокотехнологичной продукции. Это позволит в кратчайшие сроки провести полномасштабное изучение и одновременно с совершенствованием методики производить и  реализовывать продукцию», — отмечает Николай Ворогушин.

Страдает отрасль и от общих для всех недропользователей проблем. Речь идёт, в частности, о техногенных образованиях.

«Такие объекты можно очень быстро ввести в строй, но к их постановке на баланс применяют те же подходы, что и в случае с первичными рудами. А это совершенно другой тип образований. У АО «ХМЗ» есть поисковая лицензия на отвалы забалансовых руд Завитинского месторождения — 19 млн тонн. Но при производстве поисковых работ выявляется, что сподумен разной степени изменённости.

Если в первичных рудах он обладает одинаковыми физико-механическими свойствами, и его можно единым объёмом отправлять на обогатительный цикл, то здесь мы имеем всю линейку: от неизменённого до глины. Как его перерабатывать?

В рамках поисковой лицензии этот вопрос решить крайне трудно, практически невозможно. Необходимо разрабатывать упрощённый порядок работы с такими запасами», — считает Николай Ворогушин.

Ещё один вариант выхода из этой ситуации — проведение оценки техногенных месторождений редких металлов в рамках федеральной программы, предлагает представитель АО «ХМЗ». В процессе этой работы возможно будет ранжировать их, выделить перспективные.

И вообще в  России пора обратить внимание на новые источники литиевого сырья: слюды, сподуменовые и лепидолитовые граниты, глинистые месторождения. Работы в этом направлении ведутся в ряде государств, но в РФ пока такие объекты не изучались, отмечает Николай Ворогушин.

Извлечение лития из рассолов — начало положено

Хотя, как уже отмечалось выше, на  данный момент большая часть разведанных запасов лития в России  — это рудные месторождения, но  забывать о добыче из рассолов тоже не  следует. Речь идёт о металле, содержащемся в  попутных водах нефтяных и газовых месторождений, кимберлитовых трубках, подземных водах Дагестана.

«В последние годы в мире получила развитие технология прямого извлечения лития из сложных растворов на сложные сорбенты с последующим избирательным забором. Если при традиционном способе процесс становится рентабельным при содержании лития в рассоле примерно 300–350 миллиграммов на литр, то  при прямом извлечении заявляется, что порог безубыточности снижается до уровня примерно 80 миллиграммов.

А это уже большое количество растворов самого разного происхождения. В России следующим этапом развития нашей литиевой промышленности после немедленного ввода рудных месторождений будет как раз практическое применение технологии извлечения лития из растворов. У  нас достаточно высокие содержания лития в подтоварных водах нефтяных и  газовых месторождений Ангаро-Ленского бассейна.

Но у нас пока нет промышленной технологии его извлечения. В ВИМСе мы этим уже года занимаемся, пока в лабораторном масштабе», — отметил в ходе своего выступления на Санкт-Петербургском форуме директор ВИМС Олег Казанов. Отставание накопилось и в части обогащения лития.

По сути, сейчас страна располагает технологиями 50-летней давности, которые были актуальны на момент запуска Забайкальского ГОКа.

«Сейчас во всём мире применяются технологии тяжелосредной сепарации, которые значительно, в разы, снижают затраты на добычу и получение сподуменового концентрата, и современные автоклавные методики конверсии концентрата.

В России такая работа не проводилась, поэтому приходится пользоваться зарубежными методиками и технологиями.

Также в РФ не существует обогатительного оборудования, которое бы работало с литиевыми рудами, как во всём мире. Его производят Канада, Австралия и Южная Африка. Всё это результат работы научно-технических центров по созданию новых технологий в этих странах.

Такой центр, к котором эффективно разрабатывались бы не только методики, но и оборудование для производства литиевой продукции, нужен и в России», — считает Николай Ворогушин.

Отрадно, что в этом отношении дело сдвинулось с мёртвой точки. По  словам Олега Казанова, сейчас при поддержке Роснедр на базе ВИМС и  Красноярского ХМЗ создаётся инженерно-технический центр по изучению литиевого сырья. В задачи этого центра будет входить широкий круг вопросов, связанных с разработкой технологий и оборудования для работы с рудами и рассолами и выпуском высокотехнологичной продукции.

Быть или не быть добыче лития в России?

Таким образом, несмотря на большие заявленные запасы лития в стране и щедрые авансы, выданные «нефти XXI века», ситуацию можно описать словами «близок локоток, да не укусишь». Чтобы начать промышленную добычу, предстоит вложить ещё много сил, денег и времени. Стоит учитывать и небольшое потребление лития в России — около 3% от мирового.

В этой ситуации успешная реализация даже одного проекта, начало эксплуатации Колмозёрского месторождения, обеспечит существенный профицит лития на внутреннем рынке. А значит, экономическая рентабельность проекта находится под вопросом.

Так быть или не быть добыче лития в России? В поддержку начинания можно привести по меньше мере два аргумента.

Во-первых, ситуацию с низкой рентабельностью проекта может исправить растущий спрос на металл в рамках энергоперехода. И здесь добычу лития можно воспринимать не только как способ удовлетворения своих потребностей, но и как перспективную возможность выйти на международные рынки. Большие объёмы снизят себестоимость, а растущие спрос и  цена обеспечат «сходимость» экономики проекта.

«У нас действительно потребления лития внутри страны почти нет. Но есть хорошая ресурсная база, своя переработка, пусть и на импортном сырье. В  рамках энергоперехода много говорится о металлах аккумуляторной группы, а литий присутствует во всех аккумуляторах. То есть он будет востребован при любом сценарии технологического развития.

И здесь даже непринципиально, какое место займёт Россия в этой цепочке: будет она поставщиком просто лития или продукции более высокого передела, у нас всё равно будет место на этом растущем рынке», — отметил в своём выступлении на экономическом форуме в Санкт-Петербурге генеральный директор АНО «Цифровое недропользование» Андрей Корнийчук.

В экспортном потенциале российского производства лития убеждён и  Олег Казанов. По его словам, в качестве главного сдерживающего фактора выступает как раз нехватка сырья.

«Наиболее крупный наш переработчик, Красноярский ХМЗ, сейчас покупает технический неочищенный карбонат лития, доводит до батарейного качества гидроксида лития и продаёт на рынки Юго-Восточной Азии.

При этом структура бизнеса такова, что объём продаж не ограничен, спрос колоссальный, а объём переработки можно легко и быстро масштабировать. Узким бутылочным горлышком является как раз объём поставляемого сырья», — отмечает директор ВИМС.

И в этих условиях, развитие собственной добычи позволит расшить этот узкий участок. Другое дело, что при работе на внешние рынки, приходится учитывать геополитические риски.
Во-вторых, в условиях санкций, по всей видимости, происходит пересмотр стратегических подходов к освоению минерально-сырьевой базы.

«Мы меняем подходы: если вчера говорили о рентабельности отработки таких месторождений, то сегодня о  том, что это нужно стране. Нужно любым способом и за любые средства. Соответствующие подходы мы заложим в стратегии развития минерально-сырьевой базы», — подчеркнул Дмитрий Тетенькин.

Из этих слов чиновника становится ясно, что добыча лития в РФ будет вестись, невзирая на все сложности. А вот насколько освоение Колмозёрского месторождения будет эффективным с экономической точки зрения, покажет время.

Текст: Андрей Халбашкеев