Всего несколько лет назад словосочетание «редкие и редкоземельные металлы» казалось этакой диковинкой. Все знали, что это элементы будущего, что они нужны для создания высокотехнологичных производств, однако импортозамещение, зелёные технологии и энергопереход затмевали РМ и РЗМ в новостной повестке. Сегодня на всех уровнях только и разговоров, что о редкоземелье. И, что важно, очевиден переход от слов к действиям.
Об РМ и РЗМ всё чаще говорит и президент России Владимир Путин. Например, на встрече с первым вице-премьером Денисом Мантуровым, которая состоялась в конце 2024 года, Владимир Владимирович обратил внимание на высокую потребность в них. Он отметил, что это «стратегически важный ресурс, который нужен государству сейчас».
В ответ г-н Мантуров рассказал о нацпроекте «Новые материалы и химия», который включает себя в числе прочего и РЗМ. Само по себе появление такого документа является знаковым для отрасли.
Выступая на конференции в рамках выставки «Рудник-2024», генеральный директор Группы «Аркминерал» Андрей Тренин обрисовал текущее положение дел в РЗМ-отрасли. Безусловным лидером здесь является Китай: он занимает первое место по объёмам запасов, здесь добывают 60% сырья и перерабатывают порядка 90% общего мирового объёма редкоземельных металлов.
Что касается запасов, то Россию по этому показателю традиционно ставят или на второе, или на третье место, хотя рейтинг этот условен. Андрей Тренин отметил, что в силу огромных размеров страны и относительно низкой геологической изученности территории мы точно не знаем, какие богатства хранят наши недра.
Потенциально Россия может выйти и на первое место. Об этом говорил и Владимир Путин в послании к Федеральному собранию в феврале 2024 года: президент призвал «нацелить геологоразведку на поиск редкоземельных материалов и другого сырья для новой экономики», отметив, что «у нас всё это есть».
Что касается добычи, то сегодня мы как раз наблюдаем создание и развитие новых производств. Большую работу взяла на себя ГК «Росатом», параллельно реализуются и частные проекты — та же Африканда (подробнее о ходе работ на месторождении вы можете прочитать в материале, опубликованном в текущем номере журнала).
Однако руда, лежащая в недрах, и даже руда добытая, фабричный концентрат, не помогут нашей стране построить высокотехнологичную экономику. От руды до электромобиля огромный путь, и эту сложную цепочку нам предстоит выстроить. Хорошая новость в том, что, как заметил Андрей Тренин, у России есть профильные компетенции.
«Именно существующие разработки, которые ведут специалисты „Росатома”, которые ведём мы на Африканде, станут базой для создания в России суверенной современной технологической цепочки от месторождения до конечных изделий», — сказал г-н Тренин.
Любая производственная цепочка начинается, как известно, с сырья, в нашем случае — с руды. Хотя российские недра хранят богатые запасы редкозёмов, на данном этапе главном поставщиком сырья является Ловозёрский ГОК, который поднимает на поверхность лопаритовую руду и производит лопаритовый концентрат. В дальнейшем это сырьё перерабатывает Соликамский магниевый завод.
Выступая на конференции «Рудник-2024», генеральный директор «Гиредмет» Андрей Голиней отметил, что индустрия РМ и РЗМ формирует специфические задачи, отличные от тех, что возникают в отрасли «крупной» металлургии. Редкие металлы потому и получили такое название, что их содержание в недрах невелико. Плюс к тому руда в данном случае всегда является комплексной, поэтому актуальна задача разделения элементов.
А ещё специалист отметил, что практически вся сырьевая база РМ/РЗМ, с которой мы сейчас работаем, — это задел советского времени, и он не вечен. Кроме того, в СССР к решению задачи подходили комплексно, и в цепочке переработки лопаритовой руды ЛГОКа были задействованы также предприятия из Эстонии и Казахстана. Необходимость создания всех технологических переделов внутри страны и сформировала задачи нашего времени, в том числе речь идёт о строительстве разделительного производства РЗМ на Соликамском магниевом заводе.
При этом Ловозёрский ГОК — это тоже советский актив, причём долгие годы он работал без значимых обновлений. Итог понятен: сегодня мощности предприятия существенно изношены. ЛГОК работает уже более 70 лет, и за это время изменился вещественный состав вовлекаемых в переработку руд, лопарита в исходном сырье стало меньше, и извлечение полезного компонента из концентрата снизилось. Сегодня объёмы производства ЛГОКа ниже проектных, да и руды здесь добывают меньше, чем в лучшие годы прошлого века.
А между тем лопаритового концентрата требуется больше: чтобы обеспечить разделительное производство, которое СМЗ намерен построить уже в следующем году, ЛГОК должен увеличить готовой объём поставок с текущих 7 до 12 тыс. тонн.
Специалисты «Гиредмет», который входит в Химико-технологический кластер Научного дивизиона ГК «Росатом», проанализировали возможные способы увеличения объёмов производства ЛГОКа. Решения, объясняет Андрей Голиней, могут быть разные, но важно, чтобы вся РЗМ-цепочка была ещё и экономически рентабельной. И учёные предложили обратить внимание на техногенные образования, то есть на хвосты прошлых лет, которых накопилось немало.
Хвостохранилище «Карнасурст-1» запустили ещё в 1951 году и сегодня уже вывели из эксплуатации. «Карнасурст-2» работает с 1987 года по настоящее время — в 2023 г. силами «Росатома» удалось увеличить его вместимость. Так вот, «Гиредмет» предложил технологию переработки как лежалых, так и текущих хвостов, которая позволит извлечь дополнительный ценный компонент.
Такой подход специалисты считают наиболее экономически привлекательным, поскольку он не потребует ни существенной модернизации текущего производства, ни строительства новых подземных объектов. По расчётам учётных, за счёт обогащения хвостов ЛГОК сможет увеличить годовой выпуск лопаритового концентрата на 5 тыс. т и таким образом выйти на требуемые показатели.
Кроме того, в процессе переработки предприятие сможет получить ещё один товарный продукт — нефелиновый концентрат, которым уже заинтересовался «Русал».
Описанный проект развития обогатительного производства ЛГОКа принят для практической реализации. Что и говорить, идея хороша со всех сторон, ведь, помимо всего прочего, таким образом комбинат сможет реализовать комплексную технологию переработки сырья, а такой подход сегодня является безусловным трендом. Впервые за 70 лет на Ловозёрском ГОКе остановится процесс складирования отходов.
Лопаритовый концентрат с Ловозёрского ГОКа отправляется на Урал, где работает Соликамский магниевый завод. Генеральный директор предприятия Руслан Димухамедов, выступая на отраслевых мероприятиях, обычно подсвечивает проблемы и трудности редкоземельной индустрии, но на «Руднике» специалист обратил внимание на позитивные тенденции развития отрасли.
Всем известно, что Россия обладает обширной сырьевой базой РЗМ, однако на рынке наша доля очень мала: если Китай производит 240 тыс. т редкоземельных металлов в год, то Россия — только 2 тыс. т. При этом слайд с информацией о тоннаже Руслан Рафкатович назвал «Нас мало, но мы в тельняшках!».
Дело в том, объясняет специалист, что Россия является одной из немногих стран, которые вплотную подошли к реализации полной технологической РЗМ-цепочки от добычи до готовых изделий. Такая цепочка сегодня существует в Китае, у нас же выпало одно звено — разделительное производство.
О том, как и почему это произошло, мы говорили выше. Но сейчас важнее понять, не кто виноват, а что делать. И всё уже решено: нужно строить разделительное производство на промплощадке СМЗ.
Несколько месяцев назад наша редакция побывала в Соликамске — мы своими глазами увидели налаженную здесь многоуровневую технологическую схему. Работа с РЗМ органично встроена в неё: производя магний, завод разделяет исходное сырьё — карналлит, получая в качестве одного из продуктов хлор. Именно он задействован в переработке лопаритового концентрата, из которого в Соликамске извлекают РЗМ, а также тантал, ниобий и титан.
Текущая задача — разделить коллективный оксид редкоземельных металлов на отдельные элементы, то есть восстановить «выпавшее звено». Строительство разделительного производства Руслан Димухамедов назвал классическим импортозамещающим проектом.
Образно специалист представил и рецепт успеха такого проекта, выделив следующие ингредиенты: сбыт, технология, сырьё, промплощадка, финансирование и господдержка. Хорошая новость в том, что у проекта разделительного производства есть всё из этого списка.
Промплощадкой станет сам СМЗ. Это огромное производство, на территории которого уже выбрано место для строительства нового разделительного цеха. Он появится как раз рядом с цехом, где перерабатывают лопаритовый концентрат. Производство обеспечено и водными, и энергетическими, и кадровыми ресурсами.
Технология переработки неразделённых оксидов тоже есть — её разработали специалисты «Русредмета».
«Я тут отмечу, что Россия, конечно, не является новичком в области технологий разделения РЗМ. Вопрос в их масштабировании — тут есть несколько подходов. Второй важный момент: кто будет адаптировать технологию на действующем производстве?
Мы нашли интересное решение и отправили на обслуживание опытной установки, которая расположена на площадях нашего технологического партнёра, работников СМЗ. В течение года они помогали отрабатывать технологию, и одновременно мы сформировали костяк носителей опыта по разделению», — поделился Руслан Димухамедов.
Говоря о сырье, директор СМЗ отметил не только лопаритовый концентрат, о котором мы упоминали выше, но и реагенты: для создания суверенного производства они также должны быть отечественными. По словам специалиста, все необходимые материалы в стране есть, а задача организации серийного выпуска трибутилфосфата возложена на «Гиредмет».
Понятные источники финансирования и меры господдержки — немаловажные факторы успеха в настоящее время. Здесь г-н Димухамедов отметил проектное финансирование со стороны ГК «Росатом» и льготное в рамках КИП. Кроме того, инвестпроект СМЗ имеет статут приоритетного, в рамках СПИК 1.0 предусмотрено льготное налогообложение.
Однако первым ингредиентом среди всех прочих Руслан Димухамедов всё же назвал сбыт, и здесь, как ни странно, есть некоторые сложности. О них говорил в своём выступлении и Андрей Голиней. Он отметил, что не так-то просто, оказывается, посчитать, какой именно объём РМ и РЗМ мы импортируем, поскольку приходят к нам эти металлы не в слитках, а в изделиях.
Так и формируется иллюзия о том, что проблемы нет. Но любое производство, которое попытается создать современный агрегат: робот, автомобиль, самолет, беспилотник, ветрогенератор или предмет электроники, — упрётся в редкоземелье.
«При этом, если мы попросим встать потребителей — тех, кто купит у нас РЗМ, никто ведь не встанет», — заметил г-н Голиней.
Руслан Димухамедов представил довольно оптимистичную картину сбыта, хотя и отметил, что здесь есть свои нюансы. Бросается в глаза заметное несовпадение между объёмами производства конкретных РЗМ и выручкой, которую они приносят.
Больше всего мы выпускаем «лёгких» РЗМ: лантан и церий необходимы для создания канализаторов. Но в силу низкой цены на эти металлы они не «делают кассы». Основной объём выручки (96%) дают элементы магнитной группы: неодим и празеодим. Они нужны не только для производства РЗМ-магнитов, но и для выпуска продуктов нефтехимии.
«В последние месяцы ко мне подходили многие представители компаний с вопросом, действительно ли у нас появятся неодимовые магниты. Вопрос о строительстве профильного завода мы обсуждали буквально неделю назад — настрой у всех участников очень позитивный», — отметил Руслан Димухамедов.
Чтобы все эти большие планы действительно удалось реализовать, необходимо построить разделительное производство. График реализации проекта очень плотный, основные работы намечены на ближайшие два года. В 2028 году цех уже должны вывести на проектные показатели. О реальности такого плана Руслан Димухамедов отозвался так: «Сложно, но можно».
Тот факт, что производители редкоземельных магнитов сегодня являются одними из ключевых потребителей РЗМ, подтвердил и профессор, заведующий отделом магнетизма твёрдых тел Института естественных наук и математики УрФУ Николай Кудреватых. Специалист объяснил, что этот вид постоянных магнитов — относительно новое изобретение. Ещё в начале прошлого века в промышленности использовались ферритовые магниты, однако оформившийся тренд повышения магнитной энергоёмкости заставлял производителей продолжать поиски и эксперименты.
Эра редкоземельных магнитов началась в 1960-х годах, когда исследователи нашли идеальный сплав самария и кобальта. Эти системы используют и сегодня, но основным их недостатком традиционно называется высокая стоимость самария.
В 1970-х параллельно две лаборатории: японская и американская — активно работали над поиском более дешёвой альтернативы. Так родились магниты типа неодим-железо-бор, и вопрос о том, кто же вывел наиболее эффективную формулу, до сих пор остаётся открытым. Именно неодимовые магниты сегодня являются самыми распространёнными в мире.
Области применения магнитов хорошо известны. Николай Кудреватых выделил электронику, нефтяную и газовую промышленность, медицину, авиацию и ВПК. В последние годы на первый план выходят такие отрасли, как автомобилестроение, а также производство ветрогенераторов и средств индивидуальной мобильности — ярким примером последних могут стать электросамокаты.
Кто является мировым лидером по производству редкоземельных магнитов? Ответ очевиден: Китай. Г-н Кудреватых представил данные за 2017 год, когда компании из Поднебесной произвели 170 тыс. тонн магнитов, из которых 140 тыс. тонн остались на внутреннем рынке, а остальные отправились на экспорт.
У России, по словам эксперта, есть несколько альтернативных путей развития отрасли. Если отказаться от идеи догнать и перегнать Китай, можно попытаться заменить элементы магнитной группы на более доступные «лёгкие» РЗМ, можно использовать другие фазы, а можно вообще отказаться от магнитов на основе редких земель и сделать ставку на другие системы. Хотя на данном этапе это всё больше теоретические рассуждения.
«На недавней конференции Мосато Сагава [японский учёный, один из изобретателей неодимовых магнитов, — прим. ред.] сказал, что, по его мнению, цивилизация развивается так. Сначала был каменный век, потом бронзовый, потом век железа. Мы с вами живём в век кремния. А вот следующим будет век редкоземельных магнитов, потому что они являются основой для производства всевозможных роботов — это руки и ноги цивилизации», — отметил Николай Кудреватых.
Впрочем, не совсем корректно утверждать, что в России нет разделительного производства РЗМ. Как и говорил Руслан Димухамедов, вопрос в его масштабировании. Помимо лопаритового сырья, у нашей страны есть ещё и фосфогипс, и выделением из него редкоземельных элементов уже 13 лет занимаются специалисты ГК «Скайград».
На самом деле, история этого предприятия и в целом инициативы переработки фосфогипса в нашей стране удивительна. ГК «Скайград» — это строительное предприятие, а в РЗМ-индустрию оно зашло, решая задачи получения гипса.
Как рассказала заместитель генерального директора по науке ООО «ЛИТ» ГК «Скайград» Жанетта Галиева, в 1980-х годах фосфогипс и перерабатывали в первую очередь для этого, и на территории СССР работали три профильных предприятия. В 1990-х эти производства разорились. А в 2010-х, когда Китай повысил цену на РЗМ, все кинулись искать редкие земли, и тут «открыли» фосфогипс.
Опыт ГК «Скайград» показывает, что извлечение РЗМ из этого сырья становится рентабельным только тогда, когда удаётся реализовать комплексный подход: производить металлы, причём разделённые, а также гипс. Понятно, что объёмы второго продукта будут значительно превышать объёмы первого, поэтому в данном случае также актуален вопрос сбыта, но найти нужно в первую очередь потребителей гипса.
Специалисты ГК «Скайград» выделили четыре региональных кластера потребителей гипсового камня, сопоставив эти цифры с данными об объёмах фосфогипса. Пятым кластером была названа Республика Беларусь. Максимально, по подсчётам экспертов, промышленность может забрать 5185 тыс. тонн гипса (без учёта Беларуси). Переработав такой объём, можно получить 22 тыс. т РЗМ. При таком раскладе Россия выйдет по этому показателю на второе место в мире.
Жанетта Галиева также обратила внимание на то, как используют фосфогипс промышленные предприятия в разных странах. Это сырьё находит применение в строительном секторе, например производстве гипсовых вяжущих и изделий из них, цемента. И именно для этих целей используют фосфогипс в Европе, в частности, в Бельгии «стройка» забирает 97,3% объёмов.
В России крупными потребителями являются аграрии и дорожники. Тот факт, что спрос на гипс со стороны строительной отрасли невелик, тормозит переработку фосфогипса и, как следствие, извлечение РЗМ. А между тем, по данным г-жи Галиевой, фосфогипс из апатита содержит 1% РЗМ и может служить мощным источником сырья.
Более того, фосфогипсовый концентрат в большом количество содержит неодим, диспрозий и празеодим, то есть «дорогие» РЗМ, а вот «дешёвых» лантана и церия тут меньше. Таким образом, переработка этого сырья оказывается даже более рентабельной, чем переработка лопарита.
Что же касается технологии, то над ней многие годы работают специалисты ГК «Скайград».
Ещё в 2011 году здесь протестировали самое простое решение, однако отказались от него, потому что не удалось найти оптимальный путь разделения концентрата — он растворялся только в кипящей кислоте. Впоследствии специалисты нашли и отработали эффективную технологию работы с РЗМ, причём на опытно-экспериментальное производство приходило сырьё с СМЗ. Ключевым оборудованием являются центробежные экстракторы, разработанные специалистами предприятия.
С 2022 года в истории компании начался новый этап. На площадке Воскресенского химического завода она строит производство комплексной переработки фосфогипса. Его продукцией станут гипс и групповой редкоземельный концентрат. Первый этап предполагает строительство мощностей по переработке 130 тыс. т/г фосфогипса с выделением 500 т/г ГРЗК, а второй — создание разделительного производства с получением ряда чистых РЗМ.
Таким образом, параллельно в России развиваются два направления производства РЗМ. Парадокс же заключается в том, что ГК «Скайград», предприятие, которое реализует стратегический для страны проект, эволюционирует само по себе: без финансовой и иной поддержки.
Основные инвестиции — это собственные средства учредителей, 1,8 млрд рублей. Кроме того, предприятие получило два кредита ФРП под залог имущества, в 2017 и в 2022 годах: первый на 180 млн уже погашен, а второй — 840 млн руб. — это средства на приобретение оборудования для расширения производства.
Жанетта Галиева подчеркнула, что ГК «Скайград» живёт исключительно по законам рынка, скажем, никакого регулирования цены на реагенты для подобного производства не предусмотрено. Реализация продукции — это тоже задача самой компании, притом что заказчики крайне неохотно заключают долгосрочные договоры. В тендерах выигрывает тот, то привёз РЗМ из Китая, отечественный производитель никаких преференций не имеет.
«Получается, что мы вкладываем деньги в сырьё, в реагенты, в технологию, реализуем продукцию. А заказчик купил один раз, а потом пришла партия из Южной Африки, и мы оказались не у дел. И это, конечно, проблема», — поделилась наблюдениями Жанетта Галиева.
Текст: Анна Кучумова
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.