Редкоземельные металлы становятся популярным видом инвестиций. От других инвестиционных инструментов семейка из 17 металлов отличается крепким «иммунитетом» к смене экономических циклов.
Редкие металлы, ранее почти не имевшие практического применения из-за своей дороговизны и крайней сложности производства, благодаря высоким технологиям нашли свое скромное, но значимое место на мировом рынке. Эксперты подметили, что рост спроса на эти металлы практически не зависит от экономических потрясений. Рынок редкоземельных металлов продолжал расти даже в период мирового финансово-экономического кризиса 2008 года.
По своим масштабам рынок редкоземельных металлов весьма небольшой. Согласно прогнозам Industrial Minerals, предложение РЗМ к 2015 году должно было вырасти до 225 тыс. тонн, а спрос – до 197 тыс. тонн. Но этого не случилось. По данным United States Geological Survey, в 2015 году было добыто всего 124 тыс. тонн редкоземельных металлов (а, к примеру, меди – 18,7 млн тонн), а в 2016-м – на пару тонн больше.
Мировой рынок редкоземельных металлов (РЗМ) монополизирован Китаем, ценовое преимущество которого обеспечено в первую очередь качественной разнообразной ресурсной базой. Возглавив рейтинг лидеров в 90-х годах прошлого века, Китай смог потеснить многих своих конкурентов и отвоевать 83–85%, а в некоторые годы и 97% мирового рынка редких земель. Кроме Китая в прошлом году их добывали Австралия, Индия, Малайзия, Вьетнам, Таиланд, Бразилия и Россия.
В настоящее время Китай контролирует добычу и обработку более 90% всего объема ключевых редкоземельных элементов (самария, тербия, лантана, лютеция и других) в мире. Государственное бюро резервов Китая в этом году закупило более 3 000 тонн редкоземельных металлов. В тендерах участвовали China Minmetals, Baosteel, Chalco и Xiamen Tungsten, сообщает SMM. Правительство приобрело оксиды ниобия, европия и диспрозия, лютеций, иттрий и эрбий.
Китайское министерство промышленности и информационных технологий опубликовало вторую редакцию квоты по производству редкоземельных металлов в 2017 году. Добыча РЗМ установлена на уровне 52,5 тыс. тонн, что соответствует квоте минувшего года, а выплавка металлов должна составить 49,925 тыс. тонн против 55,000 тыс. тонн в 2016 году. Для 6 компаний – China Minmetals, Chalco, Xiamen Tungsten, China Northern Rare Earth Group, China Southern Rare Earth Group и Guangdong Rare Earth – производство РЗМ ограничено.
Несмотря на скромные объемы, рынок РЗМ стратегически важен для целого ряда отраслей промышленности. Они используются для производства катализаторов, сплавов, магнитов, люминофоров, аккумуляторных батарей, в стекольной и оборонной промышленности, при производстве компьютеров, медицинских приборов и в ряде «зеленых» технологий. Шире их стали применять для производства промышленной электротехнической и электронной керамики – без диэлектрических резонаторов, керамических фильтров и многослойных конденсаторов не обходятся теперь телекоммуникации.
Никель-металлгидридные аккумуляторные батареи – еще одна перспективная сфера использования РЗМ. Использование водорода в виде гидридов металлов позволило снизить вес и объем батарей, заодно и опасность взрыва батареи при перегреве. NiMН батареи смогут конкурировать с Li-ионными с точки зрения объемной плотности энергии.
В настоящее время бериллий стал конкурировать с традиционными авиационными материалами. Облегченные конструкции самолетов из сплавов с использованием бериллия увеличивают дальность и высоту полетов. В американском «Шаттле» из него выполнены каркас, обшивка, диски тормозов, приборы. В атомной технике бериллий и его оксид используются как источники, замедлители и отражатели нейтронов. Различные его сплавы применяются для производства деталей и конструкций, подвергающихся длительному интенсивному напряжению или трению при переменной или высоких температурах.
На сегодняшний день крупнейшими мировыми производителями бериллия являются США, Китай, Россия и Казахстан. АО «Ульбинский металлургический завод» – одно из трех предприятий в мире, имеющих полный производственный цикл от переработки рудного концентрата до выпуска готовой продукции с заданными параметрами качества. Технологическая схема, разработанная на предприятии, позволяет переработать практически любые виды бериллийсодержащего сырья.
Казахстан является одним из поставщиков медно-бериллиевой лигатуры для Европы и Японии. Основной потребитель продукции из Ве-бронз в виде плоского и круглого проката – электронная промышленность. Мировой рынок такого проката оценивается не менее чем в 1 млрд долларов США.
Мировая добывающая и перерабатывающая скандиевая промышленность сосредоточена в США и Японии. Рафинированные скандиевые продукты производятся в Китае, Франции, Норвегии и Великобритании. В достаточном количестве скандий в США извлекается при переработке скандиевых концентратов и хвостов на выработанных месторождениях плавикового шпата.
Основными сферами потребления является производство мощных металл-галогенных осветительных ламп (в Японии примерно 50% всего потребляемого скандия), скандий-алюминиевых сплавов, лазеров, аналитических стандартов. Казахстан обладает солидными запасами скандия. Как сопутствующий элемент он в значительном количестве содержится практически во всех добываемых рудах и минералах (фосфатах, урановых, железных, полиметаллических и других рудах и различных минералах). По всем категориям запасов казахстанские ресурсы оцениваются около 1,4 тыс. т3.
Областями использования тантала являются электронная техника (более 80% – Россия, 50–60% – США, Япония, ЕЭС). Во всех современных девайсах – от бытовой электроники и компьютеров до мобильных телефонов – стоят танталовые конденсаторы. На этот сектор приходится до 60% потребления тантала в мире. Металлический тантал используется в производстве твердых сплавов (20–30%). Карбид тантала используется при производстве металлорежущего инструмента. Из всех конденсаторов наибольшую емкость на единицу объема имеют танталовые конденсаторы.
Начиная с 2008 года, мировое производство тантала неуклонно снижается, а цены на металл растут (с 50–70 долл./кг до 250–270 долл./кг Ta2O3). От стабильности поставок тантала зависит работа высокотехнологичных компаний многих стран, особенно США, где тантал не производится с 1959 года. По данным Геологической службы США (USGS), пятерка стран – крупнейших производителей тантала выглядит так: Руанда, Конго, Бразилия, Китай, Австралия.
Атомов гафния в природе в 25 раз больше, чем атомов серебра и в 1 000 раз больше золота. Но он чрезвычайно рассеян. Обычно сопутствует цирконию, в котором его содержание колеблется от 1 до 7%. Главными месторождениями гафния являются морские и аллювиальные титано-циркониевые россыпи. Отраслью, где гафний был оценен по достоинству, стала в первую очередь атомная энергетика. Много гафния идет на производство специальных марок стекла для волоконно-оптических изделий, а также для получения особо высококачественных оптических изделий – покрытия зеркал, для приборов ночного видения, тепловизоров.
Мировые цирконий-гафниевые ресурсы в пересчете на двуокись гафния несколько превышают 1 млн тонн. Сосредоточены они в основном в Австралии, ЮАР, США, Индии и Бразилии. AREVA и Allegheny Technologies Inc. – основные производители гафния.
Гафний – один из уязвимых металлов на рынке, так как ежегодно в мире его производится всего 70–80 тонн.
В прошлом году Топливная компания госкорпорации «Росатом» ТВЭЛ создала «первое в России высокотехнологичное производство гафния… Таким образом, решена задача по полному импортозамещению гафния для российской экономики», – сообщается в годовом отчете АО «Атомэнергопром» (входит в Росатом). На мощностях предприятия ТВЭЛ «Чепецкий механический завод» (Глазов, Удмуртская Республика) из гидрометаллургических отходов, накопившихся на предприятии, организовано производство соединений гафния, металлического гафния и изделий на его основе. По данным MetalTorg.Ru, выручка предприятия от реализации гафниевой продукции в 2015 году составила более 88 млн рублей.
Тербий – довольно юный элемент среди редкоземельных собратьев. Первым его получил французский химик Жорж Урбэн в начале XX века. Выделяют тербий из смеси редкоземельных элементов методами ионной хроматографии или экстракции.
Тербий используется в люминофорах, во флуоресцентных лампах, как излучатель зеленого света в проекционных телевизорах, а также как рентгеновский люминофор. Фторид тербия совместно с фторидами церия и иттрия применяются в микроэлектронике в качестве просветляющего покрытия на кремнии. Сплавы тербия с гадолинием подходят для конструирования магнитных холодильников.
Главным его поставщиком является Китай. Грамотно проводимая им ценовая политика привела к резкому повышению цен (в 5–10 раз) в 2010–2011 годах. Цена за один килограмм металлического тербия достигала 4 400$, к 2016 году снизилась до 1 000$. Тем не менее на китайском рынке тербия сохраняется дефицит.
С конца мая текущего года цены на металлический тербий подросли на $14,7 за кг и варьируются в пределах $678–680 за кг. Трейдеры не исключают, что до конца лета у металла еще есть «пространство» для роста. А производители магнитов взволнованы не на шутку: поставщики металлического тербия отказываются его продавать. Один из производителей сообщил, что, ежегодно потребляя 18 тонн металла, в апреле он использовал только около 1,2 тонны.
Ниобий в основном используется в виде феррониобия (более 80%) в производстве сталей: низкоколегированных и микролегированных углеродистых – для нефтепроводных и обсадных труб, конструкций тяжелого, сельскохозяйственного и автомобильного машиностроения и в судостроении; жаропрочных – для авиации; нержавеющих, конструкционных, инструментальных и быстрорежущих, широко используемых во многих отраслях.
Ниобий в сталях выполняет специальное назначение получение твердого и устойчивого карбида, уменьшающего зерно и обеспечивающего устойчивость стали к коррозии. Ниобий в низколегированных и микролегированных углеродистых сталях и, соответственно, в конструкциях из них, обеспечивает высокую коррозионную стойкость, повышенную пластичность, свариваемость, прочность, повышает в два раза срок службы. Применение низколегированных сталей для газопроводов большого диаметра в 1,5 раза повышает их пропускную способность за счет увеличения давления и значительно снижает расходы при их эксплуатации.
В жаропрочных, жаростойких и нержавеющих сталях ниобий незаменим, поскольку придает им особые свойства. По мнению экспертов, именно выпуск различных марок сталей уже второе десятилетие управляет спросом на ниобий. Рост – 5–10% в год. В 2000 году на 1 тонну стали производители добавляли 40 граммов феррониобия, а в 2008 году – уже 63 грамма.
Металлический ниобий в натуральном виде и в виде сплавов используется в основном в авиации, электронике и атомной энергетике. Месторождения ниобия находятся в основном в Бразилии, Канаде и в Австралии. Геологическая служба США оценивает мировые запасы ниобия на уровне 4,3 млн тонн по содержанию металла. В настоящее время большое количество компаний занимается добычей циркония. Из них на 6 ведущих, возглавляемых австралийской компанией «Iluka Resources Ltd», приходится 80% всего производства.
В Казахстане сырьевыми источниками получения тугоплавких редких металлов (тантала, ниобия, циркония, ванадия) является ряд месторождений Белогорского комбината (тантал, ниобий, бериллий), Шокинская интрузия (тантал, ниобий), горы Булат-тау, Мойынты, массив Акбю. А также уникальное Лосевское месторождение цирконо-тантало-ниобатов, содержащих наряду с танталом, ниобием, цирконием титан, олово, ванадий, селен, гафний, скандий, иттрий, иттербий, радиоактивные уран и торий.
Таким образом, основным драйвером увеличения потребления РЗМ в перспективе будут оставаться высокие технологии. По разным оценкам, ежегодный прирост может составить 5–11%. Согласно прогнозам HS Global Insight, китайская монополия на поставки РЗМ сократится, поскольку и другие страны занимаются развитием горнорудных проектов в данной сфере, а инженеры разрабатывают альтернативные материалы. В настоящее время на разных стадиях развития за пределами Китая и Индии находится более 350 редкоземельных проектов.
«Горно-металлургическая промышленность» №7-2017 Игорь Прохоров
