proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2024 год
  Агентство  ПРоАтом. 28 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[12/01/2024]     Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров

Для создания инновационных продуктов и технологий «Росатом» организует новые бизнесы в высокотехнологичных отраслях промышленности, задействуя все компетенции основного атомного бизнеса. Планируется, что к 2030 г. выручка «Росатома» от «неядерной» продукции составит 40% от общего объема. Внедрение инноваций и высокотехнологичного оборудования позволяет «Росатому» занимать новые ниши на мировом рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.


В июне 2022 г. на Петербургском международном экономическом форуме гендиректор ГК «Росатом» А.Е.Лихачёв объявил о том, что: «Реализация дорожной карты «Технологии новых материалов и веществ» является амбициозной задачей, решение которой должно к 2024 г. сократить технологическое отставание, а к 2030 г. – войти в число мировых технологических лидеров по таким направлениям, как полимерные композиционные материалы, аддитивные технологии, редкие и редкоземельные металлы, а также новые конструкционные и функциональные материалы» [1]. 

К этому сроку «Росатом» планирует на 100% обеспечить потребности российской промышленности в редких и редкоземельных металлах. К 2030 г. Россия может восстановить лидирующие позиции на мировом рынке и войти в топ-5 мировых производителей редких и редкоземельных металлов (РМ и РЗМ). В настоящее время в стране создан научно-технический задел в рамках реализации госпрограммы РФ "Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности". Речь идет о проектах по получению группового разделенного концентрата, увеличению сырьевой базы и созданию мощностей по производству ниобия, скандия и коллективного концентрата РЗМ.

С развалом СССР страна утратила лидирующие позиции на рынке редких и редкоземельных металлов и теперь прилагает значительные усилия, чтобы вернуться в число крупнейших мировых производителей. Согласно программе Минпромторга, к 2024 г. выпуск РМ и РЗМ должен вырасти до 20 тыс. т, а к 2030 г. — превысить 70 тыс. т.

«У нас нет нефти, зато есть редкие земли»

Это высказывание приписывают Ден Сяопину, превратившему Китай из бедной страны в одного из мировых экономических лидеров. Последние десятилетия Китай является монополистом на рынке РЗМ. Запасы редкоземов в стране оцениваются в 44 млн т, или 34% от общемирового объема. 95–97% всей редкоземельной продукции на глобальный рынок последние 20 лет поставлял Китай. В 2010 г. КНР начала вводить ограничения на поставки РЗМ, объясняя это необходимостью сохранения своих ресурсов для удовлетворения внутренних потребностей. В июле этого года Китай ввел ограничение на экспорт галлия и германия, используемых в производстве полупроводников [2]. Технологии, связанные с добычей и разделением редкоземельных металлов, также запрещены к экспорту. На сентябрь 2021 г. КНР была единственной страной, владеющей полной цепочкой производства редкоземельных металлов – от добычи и переработки до поставки изделий.

Из-за китайского демпинга большинство рудников со сравнительно высокой себестоимостью добычи стали закрываться. Советский Союз, добывавший до 1986 г. 8 тыс. т редких земель в год, не стал исключением. Но без редкоземельных металлов не могут существовать высокотехнологичные устройства и установки, от мобильного телефона до ядерного реактора. Не менее 40% критических технологий, необходимых для создания перспективных видов вооружений и атомной энергетики, выплавки специальных сталей и сплавов, создания конструкционных наноматериалов, не реализуемы без редкоземельных металлов и материалов, созданных на их основе [3]. РЗМ используются во многих видах продукции, выпускаемой предприятиями ГК «Росатом», «Ростехнологии» и другими стратегическими корпорациями.

Главный претендент на формирование РЗМ-промышленности

В современных геополитических реалиях создание полного производственного цикла от «переработки руды – до получения РЗМ-продукции» является вопросом обеспечения национальной безопасности страны. Значимую позицию в формировании российской редкоземельной промышленности, ее возрождении и выводе на мировой рынок может занять ГК «Росатом». В свое время «Росатом» был включен в подпрограмму государственной программы «Развитие промышленности РФ и повышение ее конкурентоспособности до 2020 г.».

Для формирование нового производства РЗМ-продукции с целью полного обеспечения внутренних потребностей российских предприятий в РЗМ с возможным выходом на экспорт, у «Росатома» достаточно ресурсов и компетенций для модернизации действующих мощностей и создания новых РЗМ-комплексов.

Так, в конце 1990-х гг. д.х.н. В.И.Кузьминым (Институт химии и химической технологии СО РАН,  Красноярск) разработана опытно-промышленная технология, адаптированная для Железногорского ГХК, позволяющая переводить в товарную продукцию более 75% объема томторской руды и получать продукцию первого передела (карбонаты редкоземельных элементов), второго – индивидуальные оксиды и высокочистую продукцию – чистые РЗМ и их соединения. Технология принята в качестве базовой при постановке на государственный баланс запасов участка Буранный месторождения Томтор в 2000 г. [3].

Разделение и извлечение индивидуальных оксидов редкоземельных элементов, превращение оксидов в высокочистые сплавы металлов может быть организовано на ряде предприятий «Росатома»: Чепецком механическом заводе в г. Глазов, Новосибирском заводе химических концентратов, Сибирском химическом комбинате в Северске, ПО «Электрохимический завод» в Зеленогорске и Железногорском ГХК (Красноярский край); Электролизном химическом комбинате в Ангарске, а также на предприятиях ЗАО «Лантан» (Бердск, Новосибирская область) и ЗАО «Завод редких металлов» (Барышево, Новосибирская область).

Использование индивидуальных редкоземельных оксидов в составе ядерного топлива является важным технологическим этапом для атомной промышленности. Из 17 элементов, относящихся к редкоземельным металлам, в атомной промышленности используются: гадолиний, диспрозий, европий, иттербий, лантан (для извлечения плутония из расплавленного урана), лютеций, самарий (для управления атомными реакторами), тулий (в ядерном реакторе в составе контрольного материала), эрбий (обеспечение безопасности работы атомных реакторов). Соединения эрбия используются при изготовлении стержней управления в ядерных реакторах. 

Редкоземельный комплекс СССР

В период 1946–1991 гг. проведение научных исследований по тематике РЗМ и их внедрение в промышленность осуществлялось высокими темпами [4]. Особую роль в восстановлении редкоземельной технологии и промышленности в послевоенный период сыграли министр среднего машиностроения Ефим Павлович Славский, министр цветной металлургии Петр Фадеевич Ломако, директора заводов и металлургических комбинатов, специалисты научно-исследовательских институтов «Гиредмет», ВНИИХТ, РХТУ им. Менделеева. Специалисты «Гиредмет» и ВНИИХТ тесно сотрудничали с учеными-производственниками девяти редкоземельных предприятий. Созданные ими передовые технологии позволили государству занять в 1980-е гг. 3-е место в мире по выпуску высокочистой редкоземельной продукции.

Коллективом ученых ВНИИХТ были разработаны и внедрены в промышленность технологии получения суммарного редкоземельного концентрата из лопарита, монацита, урановых руд. На Кирово-Чепецком химическом комбинате были проведены испытания по выделению суммарного редкоземельного концентрата из апатитов. На заводе «Силмет» (Эстония) при переработке лопарита была разработана азотнокислотная схема вскрытия с последующим получением концентратов РЗЭ и индивидуальных элементов. Была создана технология получения чистого скандия. Особое место в редкоземельной промышленности занимал Московский завод полиметаллов (МЗП), где совместно с учеными ВНИИХТ отрабатывались технологии получения высокочистых индивидуальных РЗЭ. На МЗП получали неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, эрбий, диспрозий и высокочистый иттрий. Благодаря металлургам ЦНИИТМАШ редкие земли нашли широкое применение в производстве чугунов и сталей.

После приказа Е.П.Славского о необходимости расширения этих работ (1972) в течение 3–4 лет все накопленные запасы РЗЭ (более 4 тыс. т) были внедрены в производство. С 1976 г. предприятия нефтехимии (производство катализаторов крекинга нефти) и металлургии получали редкоземельную продукцию «с колес».

«Гиредмет» осуществлял научное шефство над Киргизским горно-химическим комбинатом (КГХК) и Иртышским химическим заводом (ИХЗ), на которых получали редкоземельную продукцию мирового уровня.

1991–2011 годы стали разрушительными для редкоземельной промышленности страны. Производство, кроме Соликамского магниевого завода (СМЗ), практически прекратилось. Завод «Силмет» в Эстонии продолжал работать на российском сырье (РЗЭ из лопарита), поставляемом с СМЗ, а в 2011 г. он был продан американской фирме Molycorp. Завод МЗП, Опытный завод «Гиредмет» в Пышме, ПХЗ на Украине, ПГМК в Казахстане прекратили выпуск редкоземельной продукции.

По воспоминаниям одного из главных разработчиков технологий извлечения и разделения редкоземельных элементов, главного научного сотрудника ВНИИХТ В. Д. Косынкина, «стремительное развитие редкоземельной отрасли пришлось на начало 1960-х гг. От этого зависели успехи страны в оборонке и космосе, в развитии ядерной энергетики и электроники, авиационной промышленности, автомобилестроении [4]. Всё, что касалось редкоземельной тематики в СССР, было скрыто за грифом «совершенно секретно», потому что ее разработкой занимались те же люди, которые создавали ядерное оружие. Технологии извлечения и разделения редкоземельных элементов были успешно внедрены на предприятиях Минсредмаша.

Извлекать редкие земли из урановых руд месторождения в Казахстане, в районе города Актау (б. Шевченко) впервые начали по распоряжению министра Средмаша Е.П. Славского, специалиста в области цветной металлургии. Потом редкоземельная отрасль стала стремительно развиваться. И до развала Советского Союза мы занимали 3-е место в мире по производству редких земель. В 1990 г. было произведено 8,5 тыс. т, из них 5,5 тыс. т выдали предприятия Минсредмаша. 14% шло на экспорт, причем в такие страны, как США, Япония.

Распад СССР стал тяжелым испытанием для редкоземельной отрасли. Большинство редкоземельных заводов остались за пределами современной России и прекратили работу. Из девяти предприятий, на которых занимались редкими землями в СССР, осталось одно. Все потребности страны стали удовлетворяться за счёт импорта. В Эстонии завод перешел к американцам, фирме Molycorp. На Украине всё остановилось. Когда нет промышленности, всё загибается. Прикладная наука только тогда развивается хорошо, когда работают предприятия, когда есть промышленность.   2011 год стал переломным - началом возрождение редкоземельной технологической науки, когда директором ВНИИХТ был назначен Г.А. Сарычев. Учеными ВНИИХТ была создана Программа по возрождению редкоземельного производства России, которую утвердило Правительство РФ.

Три этапа программы предполагали:
1) создание суммарного редкоземельного концентрата. редких земель.
Для извлечения концентрата из различных видов требовалось разработать свою технологию вскрытия, дезактивации (там, где редкие земли, там радиоактивность) и получения суммарного концентрата.

2). разделение концентрата с получением 15 индивидуальных элементов.

3) применение редких земель в различных областях народного хозяйства. Это направление курирует ВИАМ.

По чугунам плотно работали с ЦНИИчерметом. Потом занимались применением редких земель в нефтехимии для создания катализаторов».

Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии (ВНИИХТ) сохранил все необходимые компетенции, технологии и кадры и взял на себя технологическое лидерство по вскрытию руд, выщелачиванию и разделению суммарных концентратов РЗМ с получением групповых и индивидуальных элементов.

Производство РЗМ в «Росатоме»

Основное производство стратегических металлов в Советском Союзе было сосредоточено в Минсредмаше [5]. Из-за радиоактивности РЗМ руд подотрасль была отдана этому министерству. Среди производителей РЗМ атомная отрасль выделялась научно- производственными возможностями и достижениями. Кроме того, атомщики были не только производителями ряда редкоземельных металлов и разработчиком новых технологий («ВНИИХМ», «Гиредмет» и «ВНИПИпромтехнологии»), но и их потребителями. Поэтому будущее отечественной редкометалльной промышленности так тесно связано с новыми инвестиционными проектами госкорпорации «Росатом».

Большая часть РЗМ производится в небольших объемах, но для ряда высокотехнологичных производств их применение имеет решающее значение. После 2012 г. производство редких металлов в России стало критически важным для Министерства обороны РФ [6]. Так, для создания систем и устройств современных атомных подводных крейсеров необходимы такие редкозёмы, как неодим, празеодим, диспрозий, тербий, иттрий, европий, церий лантан и самарий [Крюков В.А., Толстов А.В., Самсонов Н.Ю. Стратегическое значение редкоземельных металлов в мире. http://dnevniki.ykt.ru/ivanshamaev/544301]    

По мнению члена Высшего горного совета академика РАН Ю.М.Михайлова, для организации отечественного РЗМ-бизнеса необходимо [7]:

- разработать и освоить технологии производства РМ и РЗМ полного цикла, включая разделение и производство чистых индивидуальных оксидов, чистых металлов и сплавов, а также производство конечной продукции, содержащей РМ и РЗМ.

-         создать промышленные производства полного технологического цикла.

-         создать условия для ввода в эксплуатацию известных и новых месторождений РМ и РЗМ. Обеспечить комплексное извлечение их из руд и техногенных отходов. 

-        обеспечить кадрами создаваемую РЗМ-промышленность.

В 2013 г. распоряжением Правительства РФ № 1535-р от 29.08.2013 была утверждена Госпрограмма РФ "Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности", включающая Подпрограмму 15: «Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов»,  участником которой наряду с Минприроды и Росрезервом, стала ГК «Росатом».

Предприятия атомной отрасли: «Гиредмет», «ВНИИХТ», «АРМЗ», «МЗ Электросталь», «ВНИПИпромтехнологии», «Чепецкий механический завод», «ВНИИНМ», «Сибирский химический комбинат», «Московский завод полиметаллов», -  и до утверждения госпрограммы занимались разработкой прорывных видов техники и материалов. Летом 2020 г.  была утверждена «дорожная карта» развития добычи в РФ редких и редкоземельных металлов до 2024 г., подготовленная Минпромторгом совместно с «Росатомом» [8]. «Дорожная карта» предполагала выпуск 11,8 тыс. т в год РМ и 7 тыс. т РЗМ к 2024 г., к 2030 г. — 43,4 тыс. т и 30 тыс. т. соответственно. С 2021 г. горнорудный дивизион «Росатома» стал головной организацией направления "Редкие и редкоземельные металлы" "дорожной карты" развития в РФ высокотехнологичной области "Технологии новых материалов и веществ". В данном направлении «Росатом» намерен диверсифицировать бизнес урановых холдингов — «Атомредметзолота» (АРМЗ) и Uranium One Group (U1G).

Предприятиями АРМЗ обеспечивается добыча скандия, титана и циркония, готовится освоение месторождения лития. АРМЗ уже производит коллективный концентрат РЗМ и оксид скандия из урановых растворов на месторождении Далур в Курганской области. За счет повышения глубины переработки сырья планируется выйти на выпуск оксида скандия чистотой 99,9% в объеме 2 т в год, алюмо-скандиевой лигатуры - 2 т в год [9]. В 2021 г. «Далур» произвел более 500 кг оксида скандия и более 200 кг алюмо-скандиевых лигатур. «Этим скандием на четверть закрываются внутренние потребности России. Задача предприятия — постепенно, в оптимальном режиме выйти на производство 1 т оксида скандия в год, а также принять решение о дальнейшем масштабировании выпуска алюмо-скандиевых лигатур» (Р. Димухамедов, директор по развитию бизнеса АРМЗ).

U1G на Каракульском месторождении кобальта на Алтае намерена выпускать до 1,5 т металла к 2027 г. Компания планирует запустить завод по выпуску сорбента в Забайкалье.

В мае 2021 г. ООО «Объединённые урановые предприятия» (входит в контур АРМЗ) заключило соглашение с АО «Туганский горно-обогатительный комбинат «Ильменит». В конце 2021 г. Туганский ГОК на базе россыпного титан-циркониевого месторождения в Томской области начал работу. Мощность по переработке позволит обеспечить бесперебойность поставок стратегически важных концентратов — циркониевых, титановых и рутил-лейкоксеновых для нужд ГК «Росатом» и других российских предприятий [17]. Комбинат производит ильменитовый, цирконовый и рутил-­лейкоксеновый концентраты. Крупнейшие покупатели — ​Чепецкий механический завод (ЧМЗ), выпускающий оболочки для твэлов, порошки и проволоки для 3D-печати, и «ВСМПО-Ависма». ЧМЗ является главным производителем металлического ниобия и его сплавов в России, выпуская 40–50 т для собственных нужд и для поставок предприятиям «Росатома».

Единственной разрабатываемой базой ниобия в России пока является Ловозерское лопаритовое месторождение, добычу которой ведет Ловозерский ГОК. В феврале 2022 г. Арбитражный суд Мурманской области по требованию ФАС России вынес решение о лишении иностранных инвесторов права голоса в отношении Ловозерского ГОКа. Кипрские Vojiesko Holding, Fullcirkle Facilities Management и Slontecco Investments косвенным путем установили контроль над комбинатом, имеющим стратегическое значение для обеспечения безопасности государства. Они приобрели по 24,99% в уставном капитале ООО "Фин-Проект", единственном владельце Ловозерского ГОКа. Распоряжением кабинета министров РФ стратегически важный Ловозерский горно-обогатительный комбинат (ЛГОК) был передан "Росатому" [10].

Лопаритовый концентрат ЛГОК поставляет для "Соликамского магниевого завода". Там из него извлекают тантал, ниобий, титан и производят коллективный концентрат других редкоземельных металлов. 8 декабря 2023 г. Россия вернула под свой контроль и Соликамский магниевый завод - лидер редкометальной, химической и магниевой промышленности России [11]. От его продукции критически зависят множество отраслей российской экономики, включая оборонный сектор. Приватизация завода в 1992 г. привела к его разрушению, ухудшению качества продукции, сокращению объемов выпуска и людей, работающих на заводе. Таким образом, "Росатом" становится собственником полного цикла – от добычи до производства – редкоземельных металлов. В настоящее время СМЗ планирует строительство двух новых переделов с прогнозным объемом инвестиций в 5 млрд рублей [12]. Первый из них направлен на выделение из сырья отдельных редкоземельных металлов, второй – на получение оксидов, хлоридов и чистых металлов, значительно расширяющих круг потребителей. Заинтересованность в проекте уже выразили предприятия металлургии и нефтехимии.

В число основных проектов входят также освоение Томторского месторождения редкоземельных металлов и ниобия в Якутии и Зашихинского редкометального месторождения в Иркутской области, а также запуск технологии разделения РЗМ, извлеченных из отходов минеральных удобрений в Подмосковье. В отвалах промышленных предприятий, в которых накоплено около 200 млн т фосфогипса, содержится около 100 тыс. т РЗМ. Решением этой задачи занимается компания «Лаборатория инновационных технологий» (ЛИТ), входящая в холдинг «Скайград». Производство по переработке фосфогипса с получением гипсового камня и концентрата редкоземельных металлов предприятие «Скайград Инновации» запустит в городском округе Воскресенский в 2024 г. [13].

Томторское редкометалльное месторождение —третье в мире по запасам редкоземельных минералов: монацита, пирохлора, ксенотипа, группы крандаллита, а также таких элементов, как ниобий, иттрий, скандий, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий и титан. Мощность горно-обогатительного комбината составит 160 тыс. т руды в год. Он будет производить оксид ниобия и феррониобий, а также оксиды РЗМ. Завод по переработке руды Томтора будет построен в Краснокаменске, так как единственным предприятием с действующим хранилищем, пригодным для размещения отходов Томтора,  является Приаргунское производственное горно-химическое объединение (ППГХО).

Еще одно месторождение редких металлов, запуск которого зависит от возможности складировать торийсодержащие отходы, — Зашихинское. [18]. Сейчас это одно из самых крупных месторождений редких и редкоземельных элементов нашей страны, наиболее подготовленное к оперативному старту. Оно хорошо разведано, в наличие утверждённые госинстанциями и прошедшие госэкспертизу проекты. Лицензией владеет «Техноинвест Альянс». Технологии переработки руды разработаны и апробированы в опытно-промышленном масштабе на 60 т руды с получением конечной продукции — оксидов тантала, ниобия, циркония, редких земель, а также феррониобия.

Проект предполагает аналогичную Томтору логистическую схему. На месторождении в Иркутской области будет построен горно-обогатительный комбинат, рудные концентраты с которого будут направляться в Краснокаменск, где будет построен химико-металлургический завод, перерабатывающий рудные концентраты в химически чистые соединения тантала, ниобия и циркония. В настоящее время АРМЗ обсуждает с владельцами компании условия совместного инвестирования в проект, так как «Росатом» является главным потребителем тантала в России. Кроме того, перерабатывать концентрат с Зашихинского месторождения планируют на химико-металлургическом заводе, который построят в Забайкалье на площадке «Росатома». При этом будет использоваться инфраструктура атомщиков. Они же помогут захоранивать радиоактивный торий,

Освоение Зашихинского месторождения позволит устранить зависимость страны от импорта танталовой продукции и значительно снизить зависимость от импортной ниобиевой продукции. Более 70% производимого оксида ниобия будет перерабатываться в феррониобий, что позволит закрыть треть потребностей России в этом легирующем сплаве. Объем производимого оксида тантала будет даже превышать потребности страны в нем. Ввод Томторского и Зашихинского месторождений обеспечит производственные мощности сырьем для восстановления производства металлического ниобия и феррониобия с планируемым объемом производства ниобия 8 тыс. т на Томторском месторождении и 2 тыс. т на Зашихинском.

В настоящее время разрабатывается еще восемь месторождений в Свердловской и Челябинской областях, подготавливаются к освоению четыре месторождения. В Уральском федеральном округе учтены пять месторождений циркония, разведываются еще два. В группе не переданных в освоение учтены три месторождения циркония. На юге Тюменской области обнаружены проявления титан-циркониевых минералов, концентраты которых применяются почти во всех отраслях промышленности [15]. Бум в производстве электромобилей, развитие «зеленых» технологий в энергетике, телекоммуникаций, увеличение оборонных расходов влечет за собой рост рынка РЗМ темпами, которые превышают 7% в год.

По мнению специалистов горного дела,  основные финансовые ресурсы следует также направить на такие проекты, как:  Чуктуконское месторождение ниобий-редкоземельных руд в Красноярском крае, которое по качественным и количественным параметрам является одним из ключевых объектов модернизации редкометалльной промышленности России; месторождение «Отбойное» и смежные объекты Куларского рудно-россыпного района Якутии; Юкспорское месторождение в Мурманская обл.; Селигдарское – в Республике Сaха); Белозиминское – в Иркутская обл.; Калугинское – в Забайкалье [14]. На базе месторождений Томторское в Якутии и Чуктуконское в Красноярском крае можно создать два новых комплексных центра добычи редкоземельных металлов мирового класса.

По оценкам Ассоциации некоммерческого партнерства «Горнопромышленники России», суммарный запас редкоземов в России (20,6 млн т) составляет примерно 30% от мировых, а прогнозные ресурсы – самые крупные в мире. Российские запасы редкоземов - значимый, но пока не реализуемый потенциал страны. Несмотря на богатство и разнообразие сырьевых ресурсов, на сегодняшний день Россия вынуждена импортировать достаточно большую часть стратегических видов минерального сырья. Такая ситуация создает риски для нацбезопасности. Например, за 2018–2020 гг. с Украины было доставлено 83% титана, 51% циркония, 70% каолина, из Чили – 71% лития, из Китая – 90% редкоземельных металлов и 83% бокситов. По мнению исполнительного директора НП «Горнопромышленники России» А. Никитина, особый интерес для мирового промышленного производства представляют редкоземельные металлы.

В статье журнала Newsweek за февраль 2023 г. [16]  утверждается, что именно гигантские запасы титана и других ценных металлов на Украине — главная причина поддержки Киева Западом. «На Украине находятся значительные запасы редкоземельных минералов, и, если мы правильно разыграем наши карты, она может стать весьма привлекательной альтернативой российским и китайским поставщикам, от которых в настоящее время мы сильно зависим». По данным Washington Post, опубликованным в августе 2022 г, 33% украинских месторождений редкоземельных металлов, начиная с 2014 г., перешли под контроль России. 

РЗМ-магниты

В декабре 2023 г. на площадке НИТУ МИСИС ООО «Русатом МеталлТех» (интегратор по направлению «Металлургия» Топливного дивизиона ГК «Росатом») организовало Всероссийскую стратегическую сессию «Постоянные магниты: Технологии. Производство. Применение» [19].  Основная тема сессии - возможности создания в России полной цепочки производства постоянных магнитов на основе редкоземельных сплавов: от добычи сырья до изготовления магнитов с высокими потребительскими характеристиками.

По оценкам российского рынка, спрос на редкоземельные магниты с 2021 по 2030 г. должен вырасти в три раза. Ключевые драйверы —ветрогенерация и производство российского электротранспорта. Стратегическим проектом в области РЗМ-магнитов является создание «Росатомом» крупнотоннажного производства постоянных магнитов в г. Глазов Удмуртской Республики. Цель проекта — создание производства редкоземельных магнитов системы неодим-железо-бор мощностью 1000 т к 2028 г., к 2030 г. - 3000 т, что позволит полностью удовлетворить потребности ключевых отраслей промышленности России в данной продукции.

«Научные исследования в «Росатоме» направлены на создание магнитов с замещением дефицитных редкоземельных металлов неодима и празеодима на более доступные и дешёвые лантан и церий, получение магнитов сложной формы с варьируемыми градиентными свойствами с использованием 3D-печати, а также на разработку технологии переработки отходов магнитных материалов». Алексей Дуб (первый зам. гендиректора АО «Наука и инновации») рассказал о кооперации между «Росатомом», ИМЕТ РАН и УрФУ, позволившей за два года получить результаты для перехода к созданию производств на основе российских технологий.

Планы «Росатома» по РЗМ

 На Горном форуме «Майнекс‑2023» (Москва, октябрь) «Росатом» представил ближайшие планы по реализации проектов в сегменте редких и редкоземельных металлов [20].

Ловозерский горно-обогатительный комбинат

ГОК ведет разведку на юго-западном фланге действующего рудника. Запасов участка хватит на два-три года. На руднике намерены вскрыть три горизонта. Их будут отрабатывать пять-семь лет. Следующий проект — ​отработка россыпи в северной части Ловозерского массива. в котором содержится 850 тыс. т лопарита. Запасов хватит на 20 лет. И ещё один проект — ​отработка участка Аллуайв. На комбинате изучают технологии переработки отходов горного производства с получением нефелинового концентрата, используемого для производства алюминия.

Ключевая задача — ​увеличить производство, что необходимо покупателю редкоземельных концентратов Ловозерского ГОКа — ​Соликамскому магниевому заводу, для уменьшения себестоимости своей продукции благодаря снижению удельных затрат.

Соликамский магниевый завод

Планирует ​строительство цеха, где будут разделять коллективные концентраты редкоземельных металлов, и создание производства металлического тантала. Необходимого для российской электронной промышленности.

Туганский горно-обогатительный комбинат

Первая очередь ГОКа должна выйти на проектную мощность — ​добычу 575 тыс. т песков в год с выпуском 11,4 тыс. т ильменитового (титансодержащего) концентрата (5 % потребности России), а также 3,7 тыс. т цирконового и 0,8 тыс. т рутиллейкоксенового (также титансодержащего) концентратов (39 % и 12 % потребности соответственно).

Благодаря отработке Кусковско-Ширяевского участка комбинат нарастит мощность на 6,9 млн т песков в три этапа (к 2030, 2031 и 2032 годам). К 2033 г. вторая очередь должна выйти на проектную мощность и выпускать 148 тыс. т ильменитового концентрата, 47,6 тыс. т цирконового и 10,5 тыс. т рутиллейкоксенового.

В апреле 2024 г. «Росатом», АО «Гиредмет» планируют провести в Москве III Международную научно-практическую конференцию «Редкие металлы и материалы на их основе: технологии, свойства и применение» (РЕДМЕТ-2024), совместно с Ассоциацией РМ и РЗМ, РХТУ им. Д.И.Менделеева, ИХТРЭМС, для консолидации научного потенциала в сфере редких металлов и обсуждения научных и технологических задач, начиная от переработки минерального сырья до разработки новых материалов на их основе.

Потенциал для создания полной производственной цепочки РЗМ у «Росатома» достаточно велик. В Госкорпорации есть компетенции во всех ключевых звеньях, включая: добычу сырья (проекты Горнорудного дивизиона — АРМЗ); научно-исследовательскую базу (АО «Наука и инновации»); а также существующие и будущие производственные мощности Топливного дивизиона.

К 2030 г. «Росатом» планирует полностью удовлетворить потребности российской промышленности в продукции РЗМ из отечественного сырья. Наконец-то государство взялось за "эффективных собственников", за бесценок прибравших к рукам самые лакомые куски государственных предприятий в различных отраслях...

Хватит. Доразбрасывались… Пришла пора собирать разбросанное в 90-х и начинать жить своим умом без оглядки на советы «княгини Марьи Алексеевны».

Подготовила Т.А. Девятова

 

При подготовке статьи использована информация с сайтов: https://metalbulletin.ru/, kommersant.ru, https://www.cnews.ru, https://www.atomic-energy.ru/, http://rareearth.ru, https://www.vedomosti.ru/, https://sdelanounas.ru

Дополнительные источники

1.      https://tass.ru/  Россия может войти в пятерку мировых производителей редких металлов к 2030 г.

2.     https://www.atomic-energy.ru/ На редкоземельной игле П. Орлов, «Страна Росатом»

Н.Ю. САМСОНОВ, кандидат экономических наук, Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Новосибирск.  2018

3. Журнал «ЭКО» 46(8):25 Создание сильной редкоземельной промышленности России: Н.П. Похиленко, Крюков В.А., Толстов А. Н.Самсонов  Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН 2018

4. http://rareearth.ru Сетевое издание «Редкие земли / Rare Earth», История редкоземельной отрасли России

5. proatom.ru 03.07.2017     Редкие металлы и новые миссии ГК «Росатом» Ю.А.Бобылов, РГГУ, Москва

6. federalbook.ruFiles Редкоземельные металлы – основа получения перспективных материалов Ю.М.  Михайлов // Оборонно-промышленный комплекс России. Федеральный справочник, 2014 

7. http://rareearth.ru Сетевое издание «Редкие земли» Ю. М. Михайлов, академик РАН  

8. https://www.kommersant.ru/.С невиданным прежде рением Т.Дятел, Е. айнуллин 12.2020

9. line-invest.ru›analitika/ Редкоземельные металлы, как возможные объекты для инвестиций 10. http://ria.ru РИА "Новости" пресс-служба горнорудного дивизиона госкорпорации холдинга "Атомредметзолото"

11. https://news-mt.mirtesen.ru Деприватизация началась: Россия возвращается к госконтролю над крупнейшим активом

12. vk.comwall СМЗ расчищает рынок редкоземов для проекта «Росатома»

13. https://www.vedomosti.ru/ Подмосковное производство редкоземельных металлов запустят в 2024 г.

14. https://dprom.online/ Ассоциации некоммерческого партнерства «Горнопромышленники России»

15. https://profile.ru/econom Нереализованный потенциал: что даст России разработка редкоземельных металлов М. Юршина

16.  smart-lab.ru Редкоземельные металлы

17. https://sdelanounas.ru/ Проекты «Атомредметзолото» по добыче и извлечению редких и редкоземельных металлов

18. https://www.prometall.info/ Зашихинское в ожидании своего шанса

19. https://niirosatom.ru/ Росатом представил концепцию создания в России полной цепочки производства постоянных редкоземельных магнитов

20. t.meNuclear_Energy_Russia       Горная возможность: о планах «Росатома» по редким и редкоземельным металлам

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Экономика
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Экономика:
Создание ядерного щита Отечества

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 0
Ответов: 0

Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 12 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 12/01/2024
Росатом, конечно, может планировать "удовлетворить потребность" к 2030 году. Но где 2030, там и 2035. А далее это будет мало интересно Лихачеву и иже с ним.


[ Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 12/01/2024
Шах, ишак и Нассредин ))


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 12/01/2024
 
  • Скрупулезный подбор выгорающего поглотителя, точнее комплекса из нескольких поглощающих нейтроны нуклидов, позволяет кратно увеличить выгорание ядерного топлива, без изменения количества и конструкций СУЗ. Одно из важнейших соединений 21-го века, применяемых при изготовлении ядерного топлива, это гафнат диспрозия (гафний не относится к РЗЭ, но образует высокотемпературную керамику с РЗЭ). В отличие от осколочного самария, накопление которого вызывает необратимую смерть реактора, многие РЗЭ имеют примерно равные скорости накопления и трансмутации в более тяжелые РЗЭ, и мало изменяют реактивность топлива при работе.
  • Очевидно, что эти добавки должны быть гомогенно распределены в топливной керамике, иметь высокие температуры плавления и не перемещаться в аксиальном направлении при работе топлива. РЗЭ, как химические аналоги ТПЭ, идеально подходят для этой цели. Собственно, сам уран и торий также относятся к редкоземельной группе, при групповом химическом разделении.
  • Для реакторов, работающих на топливе с обогащением 4-20%, добавки выгорающих поглотителей могут, теоретически, исключить запас реактивности выше бета-эфф, и сделать реактор ядерно-безопасным (имеется ввиду невозможность аварии с разгоном на мгновенных нейтронах).
  • Редкоземельные элементы всегда сопутствуют урану. Основным источником РЗЭ в СССР были урановые месторождения. Совместное выделение урана и РЗЭ позволяет резко поднять экономичность горнодобывающего предприятия. В советское время это называлось комплексное использование сырья.
  • Производство РЭ в 21 веке включает больший список элементов, чем только редкоземельные элементы. Более полный термин – редкие, рассеянные и радиоактивные элементы – основа современного научно-технического прогресса.
  • Каменный век сменился бронзовым веком, бронзовый век сменился железным веком, железный век сменился веком редких элементов.
  • Если энерго-технологии ВИЭ будут продолжать развиваться современными темпами, то в ближайшие 20-50 лет основной причиной международных конфликтов станет не нефть и газ, а РЭ. Мощные аккумуляторы энергии идут на смену ископаемым безальтернативным «нефтегазовым батарейкам» 20-го века.
  • При суточном маневрировании мощностью ВИЭ, достаточно иметь суточный аккумулятор энергии, в 365 раз меньше нефтегазового.
  • При удельной емкости аккумулятора 0,2 квтч/кг (современные литиевые аккумуляторы), один килограмм аккумулятора заменяет около ~50 г бензина (4 квтч/кг).
  • Конкурентная цена килограмма одноразового аккумулятора, при цене бензина 2 доллара/кг, составляет порядка $0,1/кг, а при 1000 циклах заряд-разряд $100/кг. Аккумулятор глубокого разряда весом 5 кг емкостью 1 квтч (аналог свинцового аккумулятора 6-СТ-83), заменяет годовое потребление около 90 кг бензина, и становится конкурентоспособным бензину при цене $500/квтч. 
  • Экономический барьер стоимости аккумулятора в $500/квтч пройден лет 5-7 назад. Цена аккумулятора падает, несмотря на рост цен на литий и кобальт (тоже относятся к редким металлам). Сами металлы в цене аккумулятора составляют 5-25%. Когда цена аккумуляции снизится до $250/квтч, технологии ВИЭ станут конкурентными в России, а когда упадут до $150/квтч, станут конкурентными в США и в большинстве стран.
  • Существуют две глобальные проблемы аккумуляции ВИЭ - запасы лития и кобальта, и количество циклов аккумуляции. За решение этих проблем, исследователям платят "неприлично большие" деньги. Немалая часть сотрудников Росатома претендует на эти триллионы, которые в будущем принесут доходы в сотни триллионов. 
  • Дементий Башкиров
 


[ Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 13/01/2024
Дементию Башкирову:


1.  Пекинская компания BetaVolt New Energy Technology Co., Ltd. объявила вчера о разработке миниатюрной атомной батареи, использующей технологию распада ядерных изотопов Nickel 63 и алмазный полупроводник, что позволило обеспечить миниатюризацию, модульность и низкую стоимость..На сайте производителя отмечается, что "Китай добился прорывных инноваций в двух высокотехнологичных областях: атомных энергетических батареях и алмазных полупроводниках четвертого поколения одновременно, что поставило его «намного впереди» европейских и американских научно-исследовательских институтов и предприятий".
2. «Ядерная батарея производит энергию в течение 50 лет без необходимости подзарядки»: В Китае заявили, что первыми в мире создали безопасную батарею размером с монету, способную годами заряжать самые разные гаджеты и технику.
«Китайский стартап Betavolt создал батарею, которая может генерировать электроэнергию в течение 50 лет без зарядки или обслуживания. Китайские изобретатели заявили, что смогли поместить 63 ядерных изотопа в модуль размером меньше монеты. В компании отметили, что изобретение способно питать мобильные телефоны, которые вообще не придется заряжать, дроны, которые могут летать вечно, медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы, искусственные сердца и слуховые аппараты, и многое другое.
«Эта новая энергетическая инновация поможет Китаю получить преимущество в новом раунде технологической революции искусственного интеллекта, - заявили в Betavolt. - Атомные аккумуляторы экологически безопасны. После периода распада 63 изотопа превращаются в стабильный изотоп меди, который нерадиоактивен и не представляет никакой угрозы и не загрязняет окружающую среду»

 https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 13/01/2024
  • Препараты радионикеля производятся более 40 лет. 
  • ОРИП НИИАР производит препарат Ni-63 с 1997 года по технологии облучения высокообогащенного Ni-62 в РТН. С 2001 года работает вторая технология производства, из облученной в РБН меди природного изотопного состава. Удельная активность препаратов примерно одинакова, до 15 Ки/г. Читайте каталоги ОРИП, AREVA, DOE.  
  • США в 1990-х разработали программу комплексной переработки отходов КМ АЭС, в которых порядка 10% никеля. После выдержки КМ до распада Co-60, проводится химическое разделение, затем разделение изотопов никеля на калютронах. Технология дает два ценных радионуклида никеля - Ni-63 и Ni-59. Удельная активность Ni-63 составляет практически 100%, то есть 56 Ки/г. 
  • Ni-63 является безальтернативным источником ионизации в портативных газопроточных анализаторах боевых отравляющих веществ. Первый поставщик этих источников для НАТО - ОРИП НИИАР. Безопасная энергия бета-частиц для солдата, носящего "карандаш" в нагрудном кармане. Высокая чувствительность ко всем БОВ. Цена источника никеля-63 в устройстве порядка 100 долларов. 
  • Современные газоанализаторы используют Ni-63 с удельной активностью, близкой к теоретической, что на порядок повышает чувствительность прибора. 
  • Атомная батарейка из Ni-63 давно является предметом насмешек над топ-менеджерами, рекламирующими эту гипотетическую продукцию. Цена батарейки выше на 6+ порядков обычных аккумуляторов. Кроме того, даже для Ау 56/Ки/г, на постоянную мощность 1 Вт требуется 450 грамм Ni-63. Если говорить по мобильному телефону 1 час в сутки (потребление 1 Вт), вес никеля-63 должен быть порядка 20 грамм, при активности более 1000 Ки. Цена только никеля-63 10 миллионов долларов. 
  • Производство Ni-63 существует только для военных целей - для химической разведки, в соответствие с принципом разведки: предупрежден - значит вооружен. Теоретически, портативный анализатор должен быть у каждого солдата, для своевременного обнаружения химической атаки - такую амбициозную задачу решает Китай для создания современной армии. 
  • Дементий Башкиров


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 13/01/2024
  • Удельная мощность Ni-63 ничтожно мала. При средней энергии 6 КэВ/распад, теоретическая активность для тепловой мощности 1 Вт составляет 25 000 Ки. 
  • При КПДэ 10% (очень высокий показатель для прямого преобразования ядерной энергии в электроэнергию) для электрической мощности 1 Вт требуется 250 000 Ки препарата. Это 4,5 кг/Вт при Ау 100%. Для сравнения, литиевый аккумулятор имеет удельный вес мощности 0,001 кг/Вт. 
  • При цене максимально крупных оптовых поставок радиоактивного сырья $200/Ci (цены 2000 года), стоимость Установленной Мощности ядерной батарейки 1 Вт электроэнергии составляет $50 000 000. Это в ~10 000 000 раз выше, чем стоимость УМ АЭС, и в сотни миллионов раз выше УМ газовых электростанций. 
  • Китай в 1990-х и 2000-х скрупулезно копировал технологии НИИАР. Презентованная китайская батарейка из Ni-63, при Ау 14 Ки/г, имеет объем 1,25 мл, вес 7 грамм, активность никеля-63 25 Ки, мощность 0,1 мВт. Цена никеля-63 в такой батарейки составляет 5000 долларов, а сама батарейка на порядок или более дороже. 
  • Дементий Башкиров


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 14/01/2024
  • Удельная мощность Ni-63 ничтожно мала. При средней энергии 6 КэВ/распад, теоретическая активность для тепловой мощности 1 Вт составляет 25 000 Ки. 
  • При КПДэ 10% (очень высокий показатель для прямого преобразования ядерной энергии в электроэнергию) для электрической мощности 1 Вт требуется 250 000 Ки препарата. Это 4,5 кг/Вт при Ау 100%. Для сравнения, литиевый аккумулятор имеет удельный вес мощности 0,001 кг/Вт. 
  • При цене максимально крупных оптовых поставок радиоактивного сырья $200/Ci (цены 2000 года), стоимость Установленной Мощности ядерной батарейки 1 Вт электроэнергии составляет $50 000 000. Это в ~10 000 000 раз выше, чем стоимость УМ АЭС, и в сотни миллионов раз выше УМ газовых электростанций. 
  • Китай в 1990-х и 2000-х скрупулезно копировал технологии НИИАР. Презентованная китайская батарейка из Ni-63, при Ау 14 Ки/г, имеет объем 1,25 мл, вес 7 грамм, активность никеля-63 25 Ки, мощность 0,1 мВт. Цена никеля-63 в такой батарейки составляет 5000 долларов, а сама батарейка на порядок или более дороже. 
  • Дементий Башкиров




Спасибо, Дементий.  Как всегда, очень интересно!


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 13/01/2024
гениальное открытие


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 13/01/2024
Теме с выгорающими поглотителями более 25 лет. На моей памяти в 2000-м ТВЭЛ закупал их в Китае. Через 25 лет решили выйти в лидеры. Китай сам сольется с мирового рынка или мы начнем там спецоперацию? Для кого Росатом пишет всякие глупости? Для Лихачева? Эти ребяты играют только в политическую целесообразность совмещенную с личным карманом. Всякая технико-экономическая эффективность им не знакома в принципе.


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 13/01/2024
Цитата: "Хватит. До разбрасывались… Пришла пора собирать разбросанное в 90-х и начинать жить своим умом без оглядки на советы «княгини Марьи Алексеевны»."
Успехов...


[ Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 14/01/2024
Успехи в пиар и фейковых новостях уже достигнуты небывалые. Далеко переплюнули СССР!


[
Ответить на это ]


Re: Редкоземельное возрождение. В лидеры из аутсайдеров (Всего: 0)
от Гость на 22/01/2024
Так где же эти новые технологии Росатома? Как про них почитать без навязчивой и пустой трескотни пиар-сектора Росатома?


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.09 секунды
Рейтинг@Mail.ru