Александр Кременецкий
Директор Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов МПР РФ и РАН, доктор геолого-минералогических наук

    Редкие и редкоземельные металлы имеют не более 1 % в суммарной стоимости добываемого минерального сырья и производимой из него металлургической продукции, но зато являются компонентами наиболее передовых технологий. Германий, индий, тантал служат элементной базой опто- и микроэлектроники; галлий, скандий, гадолиний – самых мощных лазеров; неодим, самарий, диспрозий – нового класса постоянных магнитов; иттрий, лантан, стронций, висмут, таллий – активно разрабатываемых высокотемпературных сверхпроводников; цирконий, иттрий – новой конструкционной керамики; ниобий, литий, ванадий, бериллий, рений, скандий – авиационных и космических материалов; цирконий, гафний – атомной техники; литий, бериллий, ванадий – термоядерной энергетики. Многие из перечисленных элементов используются для легирования и модификации чугуна, стали, алюминия и других металлов.
    Постоянное расширение сферы применения редких элементов обеспечивает экономию природных ресурсов, повышает качество продукции, снижает затраты. Так, незначительные добавки лития в электролит при получении алюминия приводят к большой экономии энергоресурсов, резко сокращают выбросы в атмосферу токсичного фтора. Не случайно за два последних десятилетия потребление ископаемого топлива, железа и ряда других традиционных видов сырья в промышленно развитых странах снизилось на 20 – 50 %, а расход редких металлов, напротив, увеличился в несколько раз: за рубежом по темпам роста производства и потребления они опережают многие традиционные виды сырья (см. рисунок).

    Основными потребителями редких металлов в мире являются страны, располагающие передовыми технологиями. Поскольку многие из этих элементов используются в оборонных отраслях промышленности, их относят к группе стратегических, обеспечивающих экономическую безопасность и обороноспособность любого государства. Перечень конкретных видов стратегического сырья, причем не только редких металлов, не является постоянным и универсальным, а может широко варьироваться в каждой стране в зависимости от политических и экономических приоритетов, структуры производства, конъюнктуры мирового рынка и т. д. Крупные запасы стратегических металлов созданы сейчас в странах Западной Европы: в Великобритании в резервах хранятся хром и марганец, в ФРГ – хром, ванадий, кобальт и др. Список Франции включает 13 наименований. Даже практически безресурсная в отношении минерального сырья Япония имеет стратегические запасы меди, свинца, цинка, алюминия. Распоряжением Правительства России к стратегическим редким металлам отнесены литий, бериллий, ниобий, тантал, редкоземельные металлы иттриевой группы, цирконий, германий, рений, скандий.
    Экономический кризис в России наиболее остро сказался на оборонной промышленности, которая была главной сферой применения большинства редких металлов. К тому же в условиях перехода к рыночной экономике предприятия и компании стали покупать высококачественные материалы и изделия в странах дальнего зарубежья – трубы для нефте- и газопроводов, кинескопы для цветных телевизоров и мониторов, оборудование систем связи и пр. В этих условиях потребление и производство редких металлов в России к концу 90-х годов снизилось до необычайно низкого уровня. Сейчас отечественная промышленность начинает возрождаться, причем провозглашен приоритет высоких технологий и ускоренное воссоздание оборонной техники. При таком подходе неизбежен рост потребления редких металлов. Начало этого процесса отчетливо просматривается в два последних года.
    Потенциально высокая роль России в мировой редкометалльной отрасли определяется запасами и ресурсами соответствующих полезных ископаемых, по величине которых наша страна занимает ведущее место. В распределенном фонде балансовых запасов России сосредоточено от 15 до 30 % мировых разведанных запасов бериллия, лития, редкоземельных металлов, ванадия, от 30 до 50 % – ниобия и тантала. Запасы некоторых попутных компонентов даже превосходят мировые. Если к запасам добавить прогнозные ресурсы, то формально российская минерально-сырьевая база редких металлов в целом вполне самодостаточна. Имеющиеся ресурсы подавляющего числа этих элементов значительно выше необходимых для удовлетворения отечественных потребностей до 2025 года.
    Однако на практике ситуация выглядит несколько иначе. Из более чем 300 месторождений, в которых имеются ресурсы редких металлов, только около 40 относятся к категории самостоятельных и крупных. Но в условиях рынка экономически эффективными для освоения являются лишь несколько месторождений ниобия, тантала и германия. При этом только 10 объектов сегодня разрабатываются или подготовлены к освоению. Это месторождения Ловозерское (тантал, ниобий, редкоземельные металлы, титан) и Ковдорское (цирконий) в Мурманской области, Орловское и Этыкинское (тантал, ниобий) в Читинской, Татарское (ниобий) в Красноярском крае, Туганское и Бешпагирское (титан, цирконий) соответственно в Томской области и Ставропольском крае, Гусевогорское (ванадий) в Свердловской области, Чинейское (ванадий) в Читинской, участок Южный Новиковского месторождения на Сахалине (германий), Сарылахское и Сентачанское (сурьма) в Якутии. Освоение почти половины названных объектов начато лишь в самые последние годы и дают пока небольшую производительность.
    Созданная в советское время минерально-сырьевая база (МСБ) редких металлов в значительной мере оказалась неэффективной для нынешней российской экономики, когда недра используются как источник дохода государства, а финансирование геологической отрасли становится инвестиционным. Основные факторы низкой экономической эффективности отечественной МСБ редких металлов общеизвестны:
    – неблагоприятные географо-экономические условия: все крупные редкометалльные месторождения находятся в неосвоенных труднодоступных районах с суровым климатом (Томторское, Катугинское, Улуг-Танзекское, Чуктуконское);
    – относительно низкое качество руд разведанных месторождений;
    – комплексность руд многих редкометалльных месторождений, причем число извлекаемых компонентов иногда достигает 8 – 10, и экономическая эффективность эксплуатации этих руд нередко может быть достигнута только за счет нерудных компонентов, поэтому сбыт такого сырья весьма затруднен;
    – от 60 до 100 % запасов ниобия, тантала, редкоземельных металлов, циркония заключены в рудах, которые за рубежом ради получения этих элементов никогда не разрабатывались, поскольку имеются альтернативные легкоосваиваемые источники, такие, как коры выветривания, прибрежно-морские россыпи, высокоминерализованные рассолы и т.д.;
    – низкая степень востребованности редких металлов российской промышленностью из-за резкого сокращения уровня их потребления в 90-е годы.
    В результате степень использования редкометалльной сырьевой базы в России пока еще очень низка. Сырье и продукты его переработки ввозятся из стран дальнего и ближнего зарубежья. Импортируется литиевое и циркониевое сырье, феррониобий, тантал, бериллий, рений, сурьма, редкоземельные металлы, висмут.
    В структуре распределенного фонда балансовых запасов, который для отдельных металлов составляет до 90 % их общего объема, преобладают разрабатываемые месторождения или разрабатывавшиеся в недавнем прошлом, причем из общего числа лицензированных объектов собственно редкометалльных – не более 20. Подавляющее большинство лицензированных объектов имеют запасы, которые можно отнести к категории гранично-экономичных, так как разрабатываемые месторождения функционируют на грани рентабельности, а некоторые лицензии, выданные почти десять лет тому назад, так и не реализуются (табл. 1).

    В подавляющем большинстве лицензий редкие металлы учтены в качестве попутных компонентов. Так, из 43 % лицензированных запасов редкоземельных металлов (9 месторождений из 15) только 8 % относятся к разрабатываемым на РЗМ, остальные – в основном, к апатитовым рудам, из которых редкоземельные металлы не извлекаются. Лицензионными соглашениями это и не предусматривается, хотя доля апатитовых месторождений в структуре балансовых запасов РЗМ составляет 60 %. В лицензиях, выданных на разработку месторождений свинцово-цинковых и медноколчеданных руд, очень часто не учтен индий, в лицензиях на разработку бокситов – галлий. Между тем эти два металла в последние годы пользуются исключительно высоким спросом на мировом рынке.
    Такое положение, безусловно, не способствует комплексному использованию редкометалльного сырья. Отчасти именно поэтому в отходах и отвалах предприятий теряются многие ценные компоненты. Стратегические и остродефицитные попутные редкие металлы в обязательном порядке должны учитываться в лицензиях при соответствующем геолого-экономическом обосновании.
    В нераспределенном фонде балансовых запасов редких металлов объекты возможного освоения малочисленны и, за исключением тех, разработка которых маловероятна, их запасы, по предварительной экспертной оценке, также квалифицируются как гранично-экономичные (табл. 2). Большинство из них были поставлены на баланс еще в 50 – 60-е годы, и, чтобы определить их нынешнюю промышленную значимость, необходима переоценка применительно к условиям рынка, с учетом конъюнктурных, социальных и геополитических факторов. Почти все объекты, перечисленные в таблице 2, отмечены недостаточной изученностью технологий разработки месторождений и переработки руд.

ОАО «Челябинский цинковый завод» – цех по производству индия и кадмия

    Прогнозные ресурсы редких металлов в отдельных случаях (цирконий) превышают разведанные запасы, но объектов, являющихся на сегодняшний день экономически эффективными для освоения, среди них не так уж много. Это – Большетагнинское ниобиевое, Зашихинское и Отбойное танталовое месторождения в Иркутской области, редкоземельные коры выветривания в Свердловской и Челябинской областях, а также титан-циркониевые россыпи Ордынской и Борисово-Павлоградской площадей в Омской и Томской областях.
    Помимо официальных запасов и ресурсов, в резерве редкометалльных месторождений имеются объекты, роль которых в сырьевой базе таких металлов, как РЗМ и литий, может быть весьма существенна. Например, редкоземельные месторождения Кийское и Чуктуконское в Красноярском крае могли бы войти в структуру балансовых запасов или прогнозных ресурсов и стать инвестиционно привлекательными, особенно если учесть истощающиеся запасы РЗМ эксплуатируемого Карнасуртского участка Ловозерского месторождения.
    Объем имеющихся ресурсов редкоземельных металлов, на 87 % состоящих из балансовых запасов, в 50 раз превосходит прогнозируемую потребность. Однако экономически эффективных запасов среди них нет. Из лопаритовых руд единственного разрабатываемого на РЗМ Ловозерского месторождения (5 % ресурсов) извлекаются лишь некоторые цериевые лантаноиды. К тому же эти руды, очень бедные по содержанию редкоземельных металлов (1,1 % суммы оксидов РЗМ), добываются подземным способом. В зарубежных же разрабатываемых месторождениях сумма оксидов РЗМ составляет 5 – 8 %, а отработка ведется, как правило, карьерами. Ловозерский ГОК объявлен банкротом, и большая часть оставшихся запасов, расположенных на руднике Умбозеро, сильно пострадавшем во время землетрясения, вряд ли подлежит восстановлению.
    В запасах и ресурсах редкоземельных металлов преобладают цериевые РЗМ, а доля дефицитных и дорогостоящих иттриевых не превышает 8 %. К гранично-экономичным относятся предварительно оцененные запасы Катугинского месторождения иттриевоземельных руд, расположенного в труднодоступных условиях и характеризующегося высококомплексным составом, что является одним из наиболее весомых препятствий к его освоению. И, наконец, 23 % запасов, по единодушной оценке экспертов, не будут использоваться для производства РЗМ либо в силу отсутствия приемлемых технологий, либо по причине бедности руд. К экономически перспективным пока можно отнести только часть прогнозных ресурсов, заключающихся в редкоземельных корах выветривания Урала, но их промышленную значимость еще предстоит доказать. Последнее утверждение справедливо также для недостаточно изученных Кийского, Чуктуконского и Арысканского месторождений. Таким образом, хотя ресурсы редкоземельных металлов в целом весьма велики, в случае резкого увеличения потребности в иттриевых РЗМ, что, кстати, вполне вероятно, быстро удовлетворить ее невозможно, так как в имеющейся МСБ нет ни одного объекта, подготовленного к освоению.
    Анализ минерально-сырьевой базы дефицитных и стратегических редких металлов России, проведенный для выявления инвестиционно привлекательных объектов, показал, что несмотря на высокую формальную обеспеченность запасами, таких месторождений очень мало, и к этой категории они могут быть отнесены с изрядной долей условности. Поэтому в развитии МСБ редких металлов в ближайшей перспективе можно назвать такие основные направления: повышение качества разведуемого сырья, технико-экономических показателей освоения уже разведанного и решение проблемы сбыта редкометалльной и сопутствующей продукции. Иными словами, на первый план выдвигаются качественные, а не количественные характеристики.
    Критериями инвестиционной привлекательности являются развитая инфраструктура, малокомпонентный состав руд, малозатратные технологии их переработки, экологическая безопасность и т.п. Очевидно, что приоритет должен отдаваться компактным монометалльным легкоосваиваемым месторождениям. В российской минерально-сырьевой базе почти нет таких объектов. Объясняется это тем, что в плановой экономике главным критерием был общий прирост запасов, а потому велось крайне мало работ по прогнозу и оценке небольших, но богатых месторождений. В прогнозных ресурсах изучение именно таких объектов должно стать приоритетным в планах геологоразведочных работ на 2003 и последующие годы. Для нераспределенного фонда балансовых запасов источником пополнения инвестиционно привлекательных месторождений может стать их геолого-экономическая переоценка с участием, наряду с организациями МПР, инвесторов, проектных и промышленных организаций.

    Необходимо также вовлечение в промышленный оборот нетрадиционных источников сырья. В России это – редкоземельные коры выветривания на Южном Урале, россыпи ближнего сноса на щелочно-гранитных массивах с тантало-ниобатами, монацитом, ксенотимом и цирконом (Иркутская и Читинская области), продукты переработки вязких нефтей и битумов с ванадием (Татария) и др.
    Исследования отечественных ученых доказывают возможность существенно повысить сквозное извлечение полезных компонентов за счет новых технологий. Среди них следует отметить кучное и подземное выщелачивание, потенциально пригодное для рения, скандия и РЗМ, а также скважинную гидродобычу, изучаемую на титан-циркониевых россыпях Западной Сибири. Разработаны и новые приемы обогащения, позволяющие повысить извлечение редких металлов, – рентгенорадиометрическая сортировка, сухая магнитная сепарация, предварительное разупрочнение пород перед дроблением, селективная флотация с элементами аэрофлокуляции и др. Многочисленны новые методы химико-металлургической переработки руд, из которых наиболее важны способы передела бедного по содержанию сырья, а также схемы попутного извлечения редких металлов из бокситов, отходов переработки вольфрамовых и титановых руд, подземных рассолов и пр. Беспрецедентна в мировой практике разработанная в ИМГРЭ технология извлечения остродефицитного в нашей стране рения из фумарольных парогазовых выбросов действующего вулкана Кудрявый на Курильских островах.
    Более активному использованию минерально-сырьевой базы редких металлов в значительной мере могло бы способствовать пополнение ими Госрезерва, во многом исчерпанного в 90-е годы. Государство могло бы применять для этого дифференцированный подход к недропользованию в виде льготных налогообложения и кредитования, что вполне соответствует мировому опыту.
    Мировые рынки редких металлов в значительной мере заполнены. Однако изучение сырьевой обеспеченности и конъюнктуры рынка показывает, что уже в недалеком будущем возможен дефицит таких металлов, как цирконий, тантал, германий, галлий, индий, рений. Кроме того, монопольное положение ведущих производителей на рынках ниобия, РЗМ и других элементов побуждает развитые страны, т.е. основных потребителей, к диверсификации сырьевых источников. Они проявляют интерес к российским месторождениям и продукции металлургических предприятий. По сути, у нашей страны неограниченные возможности занять ведущую роль на рынках стран СНГ, почти не имеющих сколько-нибудь существенных запасов редких металлов, кроме циркония и ряда металлов попутного производства – рения, висмута, индия.