Добыча лития: промышленный «флешмоб»

В промышленных кругах литий с лёгкой руки прозвали «белой нефтью». Бум электрического транспорта раскачал рынок литий-ионных батарей до небывалого ранее уровня, и индустрия в срочном порядке устремилась на поиски новых источников сырья.

Ставка на литий более чем оправданна: по оценке GlobalData, к 2024 году спрос на этот редкий металл увеличится в 2,5 раза. А прогноз МЭА говорит о том, что к 2040 году его востребованность на рынке вырастет аж в 40 раз.

Экстренная необходимость в развитии литиевой промышленности вылилась в так называемую скоростную добычу. Крупнейшие добывающие компании развернули масштабные «кампании» по поиску новых месторождений, а также по разработке технологий извлечения лития. Есть ли у России шансы вклиниться в полностью неизведанный рынок?

Как добывают литий?

Начнём с того, что добыча лития — сугубо творческая задача. Унифицированного способа рентабельного промышленного освоения литиевых месторождений нет и быть не может. В целом технологии извлечения лития не изучены в полной мере, существующие методы переработки получаемого сырья разнятся в зависимости от места его «залегания». Кроме того, не весь металл пригоден для производства литий-ионных батарей.

Сегодня литий добывают двумя способами: рудным и гидроминеральным. Больше всего металла содержится в растворённом состоянии в природных солевых озёрах (солончаках), и гораздо меньше запасов сосредоточено в подземных водах рудных месторождений.

Рудный способ добычи лития предполагает получение сырья из редкоземельных пегматитовых минералов, которые содержатся в шахтах или карьерах. После извлечения ценный материал направляют на переработку: посредством ряда химических процессов из пегматитов производят концентраты сподумена для последующего извлечения лития. Или же металл получают непосредственно из сподуменовых руд, однако этот способ, как правило, малорентабелен: для «добычи» одной тонны металла необходимо переработать порядка 250 т сподумена.

Гидроминеральный способ подразумевает под собой получение концентратов «белой нефти» из различных гидроминеральных ресурсов, преимущественно из соляных озёр. Суть процесса заключается в закачке воды в большие пруды — визуально они похожи на бассейны с кристально чистой водой. Затем начинается стадия сепарации лития: фактически это не добыча, а выпаривание металла из рассолов под солнцем с применением различных химикатов. После выпаривания наступает стадия осаждения для получения концентрата, из которого производят конечный продукт — карбонат лития.

Кроме того, литий можно получать из попутных вод целого ряда месторождений полезных ископаемых. К примеру, металл содержится в пластовых водах нефтегазоконденсатных месторождений.

Литиевая лихорадка

В настоящее время литиевая промышленность наиболее развита в Австралии — страна ежегодно добывает свыше 18 тысяч т лития в год. В число крупнейших производителей редкого металла также входят Боливия, Китай, страны Южной Америки (Аргентина, Чили). Главенствующие позиции на мировой арене занимают компании Talison Lithium Ltd (Австралия), SQM (Чили), Jiangxi Ganfeng Tianqi (Китай), FMC (Аргентина).

Желающих построить потенциально прибыльный бизнес на фоне бума электротранспорта нашлось предостаточно. К «литиевому флешмобу» присоединилось множество добывающих концернов-гигантов. Из последнего: австралийская компания European Metals Holdings совместно с чешским партнёром CEZ решили приступить к освоению крупнейшего в Европе литиевого месторождения Cinovec, расположенного в северо-западной части Чехии.

О своих грандиозных планах недавно объявил австралийско-британский концерн Rio Tinto. Компания планирует подготовить проект разработки литиевого месторождения Jadar на востоке Сербии. Помимо лития, участок содержит бор, так что Rio Tinto работает над созданием технологии их совместного извлечения.

Но, пожалуй, самый яркий пример — американский гигант Tesla, который решил развивать добычу самостоятельно и, надо сказать, откровенно нетрадиционным образом. Осенью прошлого года глава компании Илон Маск заявил, что хочет избавиться от «оков» поставщиков и для этого намеревается наладить свой бизнес по добыче «белой нефти».

Чуть позже в Bloomberg сообщили, что Tesla приобрела перспективный лицензионный участок в американском штате Невада. Находится он возле фабрики Nevada Gigafactory, где компания совместно с Panasonic выпускает литий-ионные аккумуляторы для своих электромобилей.

Любопытно, что Tesla собирается использовать новый, ещё неосвоенный способ извлечения лития. Получать металл планируется непосредственно из глинистых минералов с помощью поваренной соли. По заявлению Маска, способ не только простой и сверхдешёвый, но к тому же безопасный с точки зрения экологии. По информации портала «Хайтек+», летом 2021 года Tesla зарегистрировала патентную заявку на новую технологию, которую изначально подвергли серьёзной критике.

Добывают ли литий в России?

Сразу отвечаем: отечественная литиевая промышленность находится в зачаточном состоянии. По оценке АКРА, в России залегает около 900 тысяч т лития, при этом официальные данные о ресурсах и запасах редкого металла весьма лаконичны. В стратегии развития отрасли редких и редкоземельных металлов РФ говорится лишь о том, что на госбаланс поставлено 17 литиевых месторождений, и 13 из них числятся в нераспределённом фонде.

Согласно документу, в данный момент в России не разрабатывается ни одно месторождение лития, перспективными считаются всего два региона — Иркутская и Мурманская области (отметим, что во времена СССР на базе Забайкальского ГОКа извлекали и перерабатывали литиевые руды).

Развитие данной отрасли промышленности во многом тормозит тот факт, что на территории нашей страны литий в основном содержится в рудных залежах, разработка которых требует гораздо больших затрат в сравнении с гидроминеральным способом.

Для нужд промышленности Россия до сих пор импортирует литийсодержащие концентраты либо готовые соединения лития. Хотя отметим, что на внутреннем рынке литий не пользуется высоким спросом: в нашей стране этот металл потребляют в относительно незначительных количествах.

Тем не менее правительственные и бизнес-структуры не могли упустить шанс включиться в литиевую лихорадку, чтобы занять свою долю на мировом рынке, тем более что в ближайшем будущем появится реальная возможность заполнить потенциально свободные ниши. Так, за последние пару лет в стране появилось несколько амбициозных проектов, которые, впрочем, пока что существуют лишь на бумаге.

Примерно в одно и то же время с Tesla с громким заявлением выступило международное подразделение госкорпорации «Росатом» Uranium One. К 2030 году компания планирует занять до 10% общемирового рынка лития. Первый пункт проекта — получение нескольких лицензионных участков в Латинской Америке и Африке. Разрабатывать литиевые месторождения «дочка» «Росатома» намерена по российской технологии гидроминерального сырья, а производство конечной продукции должны локализовать на территории РФ.

Недавно «Ъ» сообщил, что горнорудный дивизион «Росатома» «АРМЗ» может начать разработку литиевых месторождений в Мурманской и Иркутской областях. По предварительной оценке, на перспективных участках можно будет ежегодно извлекать до 50 тысяч т литиевых соединений.

Проекты «Росатома» — чуть ли не единственная инициатива, исходящая от российской промышленности. Наряду с ними появились некоторые планы от представителей нефтегазового сектора. Отметим, что в России с недавних пор официально разрешили извлекать из подземных вод попутные полезные ископаемые, не относящиеся к углеводородному сырью: поправки в закон «О недрах» были приняты только летом 2020 года.

В стратегии развития отрасли редких и редкоземельных металлов РФ числится два проекта по попутному извлечению лития из пластовых вод нефтегазоконденсатных участков. Согласно документу, в период до 2025 года «Газпром» и «ИСТ Эксплорейшн» должны разработать и опробовать технологию извлечения лития из гидроминеральных рассолов Ковыктинского месторождения.

Ещё один участник программы — «Иркутская нефтяная компания» — может начать в 2022 году реализацию проекта по добыче литийсодержащих продуктов из углеводородного сырья.

Одновременно с этим к делу всё активнее подключается научное сообщество. Российские учёные начали предлагать к применению новые технологии, но о конкретных кейсах пока говорить преждевременно.