Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Анализ отечественных источников сырья показывает, что ни один из них не отвечает текущей структуре потребления. Лопарит и монацит нужно рассматривать только как источник лёгких РЗЭ, в некоторой степени покрывающий потребности производителей магнитных материалов. Несколько лучше ситуация с томторским природным концентратом. Эвдиалит, с избытком перекрывающий потребности в тяжёлых критических РЗЭ, по содержанию неодима и празеодима, а также лантана и церия, не отвечает текущей структуре потребления. Однако в совокупности с лопаритом эвдиалит представляется объектом первоочередного интереса инвесторов. Судя по разведанным запасам, эта ловозёрская группа месторождений на многие годы вперёд может обеспечить внутренние потребности страны не только в РЗЭ, но и наладить экспорт высоколиквидной редкоземельной продукции. Соответствие текущим потребностям демонстрируют производные хибинского апатита — фосфогипс и в особенности экстракционная фосфорная кислота, более богатая ценными среднетяжёлыми РЗЭ. Эта оценка правомерна и в отношении красного шлама — отхода алюминиевого производства. Поэтому с точки зрения сохранения баланса производства — потребления наиболее перспективны промежуточные продукты и отходы существующих производств, что, кроме решения экологических проблем, является дополнительным стимулом вовлечения их в переработку. Поскольку из природных ресурсов в настоящее время извлекается коллективный концентрат преимущественно лёгких РЗЭ, а объёмы и темпы роста потребления отдельных лантаноидов существенно разнятся с креном в сторону среднетяжёлых, возникновение и нарастание дисбаланса производства/потребления неизбежно. Наращивая производство остро необходимых металлов (Nd, Dy), компании-производители наводняют рынок и без того избыточным церием, сбивая цену и снижая прибыльность бизнеса в целом. В начале второй декады текущего века был сбалансирован или близок к состоянию равновесия рынок лантана, празеодима, самария, европия, гадолиния, эрбия и иттрия. Избыточным было производство церия (в 2010 г. утилизировалось только 43 % добываемого церия), гольмия, тулия, иттербия и лютеция. В прошедшей декаде ежегодное накопление нереализованного церия колебалось в пределах 10-19 тыс. т, в конце текущей прогнозируется рост цериевого дисбаланса до 30 тыс. т/г. В то же время ситуация с остальными — неодимом, тербием и диспрозием (основой производства высококоэрцитивных магнитов) — выглядела напряжённой и обещала ухудшение, принимая в расчёт неуклонно растущее производство магнитных материалов. По некоторым оценкам производство неодима отстаёт от потребностей уже начиная с 2013 г. Наиболее дефицитными в 2016 г., по оценке Roskill Information Service Ltd., были неодим, европий и диспрозий. Поскольку возможности открытия новых крупных, сбалансированных по составу РЗЭ месторождений неопределённы и достаточно сомнительны, а дисбаланс структур производства и потребления РЗЭ налицо, предлагается несколько основных подходов к решению проблемы дисбаланса редкоземельных металлов: • усреднение состава концентрата смешиванием материалов из различных месторождений для приближения его к текущей структуре потребления и унификации дальнейшей переработки; • диверсификация, насколько возможно, редкоземельных ресурсов с вовлечением в переработку не только новых месторождений, но и апатита с его производными и красного шлама; • рециклинг, интересный прежде всего тем, что возвращает в производственную цепочку только востребованные РЗМ. Сравнение всех рассматриваемых отечественных источников редкоземельного сырья показывает значительное их различие в реальной доступности (геологическая изученность, местоположение и инфраструктура), размере запасов, вещественном и химическом составе, включая радиоактивность, соотношении дефицитных на мировом рынке и труднореализуемых элементов. Существенны различия и в степени технологической готовности к переработке этих видов сырья до стадии глубокого разделения и очистки. Учитывая эти соображения, имеет смысл дифференцированно подходить к решению краткосрочных и долгосрочных задач в области химической технологии и металлургии редкоземельных металлов в Российской Федерации. Текущая экономическая ситуация в стране, резкое улучшение которой согласно прогнозам маловероятно в течение ближайших лет, не благоприятствует быстрой реализации проектов, связанных с созданием горно-промышленных комплексов, тем более в районах, не имеющих развитой инфраструктуры. Кроме того, реальные потребности РФ в редкоземельной продукции ещё невелики и даже по оптимистическому сценарию на 2020 г. не превышают 12-15 тыс. т. Очевидно, что по совокупности рассматриваемых факторов переработка редкоземельных отходов находится вне конкуренции. Интенсивность публикаций обзоров, затрагивающих различные стороны проблемы, особенно возросла после «редкоземельного кризиса», когда остро потребовались новые источники редкоземельного сырья [1-5]. Произошедшее позже падение цен на рынке редкоземельных металлов снизило сиюминутный интерес бизнеса к переработке редкоземельных отходов. Тем не менее исследования в этой области, рассчитанные на перспективу практического освоения, ведутся широким фронтом в Китае, Японии, США и Европе в рамках государственных и межгосударственных программ. Анализ текущей статистики существенно меняет взгляд на устоявшиеся представления о наиболее ёмких областях потребления неодима, в том числе и в виде высококоэрцитивных магнитов. Только при изготовлении жёстких дисков всех запоминающих устройств в 2010 г. было использовано 3039 т неодима, что составило 13 % мирового потребления этого металла, а самые ёмкие области потребления неодимовых магнитов — компьютеры и аудиосистемы — соответственно 34 и 24 % рынка. Даже с учётом редкоземельных магнитов в ветрогенераторах, небольшие магниты в бытовой электронике и электротехнике составляют основу потребляемых РЗМ в этой сфере. Только в выпускаемых сегодня 600 млн жёстких дисков памяти (10-20 г 77