ИТС 24-2017 Производство редких и редкоземельных металлов

     1.3.3. Редкоземельные металлы

К группе редкоземельных металлов (РЗМ) относится семейство из 14 элементов с порядковыми номерами от 58 (церий) до 71 (лютеций), расположенных в VI периоде периодической системы Д.И.Менделеева. Обычно в эту группу включают и лантан, а элементы называют лантаноидами. Кроме того, к лантаноидам примыкает химический аналог лантана - элемент третьей группы иттрий и скандий. Он близок по свойствам к лантаноидам и часто сопутствует им в минеральном сырье. По физико-химическим свойствам лантаноиды сходны между собой.

В отличие от лития и бериллия задачи возрождения и развития производств РЗМ в России решаются в рамках государственной подпрограммы N 15 "Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов", которая предусматривает реализацию НИОКР в 2013-2016 гг. Россия вынуждена фактически заново воссоздавать всю технологическую последовательность редкоземельных производств - от добычи и обогащения исходного сырья до химико-металлургических переделов, выпуска групповых концентратов РЗМ, индивидуальных редкоземельных оксидов и других соединений и готовых изделий, причем в условиях внешней конкурентной среды и отсутствия внутреннего рынка.

Сырьевая база РЗМ Российской Федерации является одной из крупнейших в мире.

Особенность минерально-сырьевой базы России состоит в том, что РЗМ в основном выступают в качестве попутных компонентов в комплексных рудах. В большинстве российских месторождений массовая доля РЗМ ниже, чем в зарубежных, и редко превышает 1%. Большая часть запасов РЗМ учитывается в апатит-нефелиновых месторождениях, где их содержание невелико, а извлечение, как правило, нерентабельно даже при условии разработки этих месторождений на другие виды сырья. Имеющиеся в России крупные объекты с уникально богатыми рудами часто размещены в отдаленных районах со слабо развитой инфраструктурой, а руды их труднообогатимы. За рубежом разрабатываемые на РЗМ месторождения сложены в основном мономинеральными легкообогатимыми рудами со средним содержанием до 10%. Это бастнезитовые карбонатиты Китая и США, богатые россыпи с монацитом и ксенотимом в Индии, Австралии, Бразилии, коры выветривания щелочных гранитов и алюмосиликатных пород в Китае и Бразилии.

Распределение запасов и прогнозных ресурсов по территории страны неравномерно. Более 90% запасов РЗМ категорий сосредоточено в двух регионах - Мурманской области и Республике Саха (Якутия). В девяти апатит-нефелиновых месторождениях Хибинской группы в Мурманской области заключено около 11 млн т РЗМ или 55% российских запасов категорий . Основным компонентом их руд является фосфор, РЗМ играют роль попутных при низких их концентрациях: среднее содержание составляет 0,34% .

Еще около 16% запасов редкоземельных металлов, преимущественно цериевой группы сосредоточено в лопаритовых рудах титан-ниобий-тантал-редкоземельного Ловозерского месторождения. Это единственный объект в России, где ведется извлечение попутных РЗМ в концентраты для их дальнейшей переработки в индивидуальные оксиды и соединения РЗМ. Содержание в рудах отрабатываемых участков Карнасурт и Кедыквырпахк - 1,39% . Месторождения, подобные Ловозерскому, нигде более в мире на РЗМ не разрабатываются.

Прогнозные ресурсы РЗМ в Мурманской области не локализованы.

В Республике Саха (Якутия) сосредоточено 4,5 млн т запасов РЗМ категорий или 16,8% российских. Здесь располагаются Томторское и Селигдарское коренные месторождения и техногенное золото-редкоземельное россыпное Куларское месторождение.

Томторское месторождение имеет небольшие разведанные запасы, но по прогнозным ресурсам является одним из крупнейших в мире. Месторождение также характеризуется значительными запасами фосфора, железа, скандия и ниобия. Основное количество запасов редких и редкоземельных металлов Томторского месторождения разведано в пределах Буранного участка; они составляют 119,3 тыс. т или 0,4% российских. Комплексные редкометальные руды, приуроченные к корам выветривания карбонатитов, содержат 12,44% , имеют сложный состав, по набору минералов не имеющий аналогов в мире, характеризуются тонкодисперсными выделениями рудных минералов, их тесными взаимопрорастаниями и весьма сложны для переработки. Месторождение находится в районе с суровыми климатическими условиями и неразвитой инфраструктурой.

На участках Северный и Южный Томторского рудного поля локализовано около 214,5 тыс. т прогнозных ресурсов категории и 3,8 млн т категории .

В рудах крупного Селигдарского апатитового месторождения, связанного с карбонатитами, РЗМ цериевой группы выступают как попутные компоненты, с низкой концентрацией в рудах (около 0,35%). При этом их запасы достигают 4,4 млн т или 16,4% российских.

В Забайкальском крае разведано крупное Катугинское тантал-ниобиевое месторождение, связанное с редкометальными щелочными гранитами, с запасами РЗМ категории в количестве 791,8 тыс. т или 2,9% российских. Среднее содержание в его рудах - около 0,25%, при этом относительная массовая доля тяжелых РЗМ составляет от 30% до 40%, на отдельных участках содержание элементов иттриевой группы достигает 0,8%-1,2%. Преимуществом объекта является его приуроченность к горнопромышленному узлу, включающему Удоканское, Чинейское и другие месторождения.

Прогнозные ресурсы РЗМ в Забайкальском крае не выявлены.

С редкометальными щелочными гранитами связано и среднее по запасам РЗМ Улуг-Танзекское тантал-ниобиевое месторождение в Республике Тыва. Концентрации редких земель в его рудах убогие, всего 0,06% .

Прогнозные ресурсы РЗМ республики локализованы в Арысканском рудопроявлении редкоземельноциркониевых руд в щелочных гранитах (30 тыс. т категории ); в его пределах выявлены зоны с богатым жильным и вкрапленным оруденением, причем в рудах преобладают РЗМ иттриевой группы (тулий).

Определенные перспективы наращивания запасов связываются с Карасугским месторождением в бастнезитовых карбонатитах, аналогичных карбонатитам Байюнь-Обо и Маунтин-Пасс, прогнозные ресурсы категории составляют 115 тыс. т.

В Иркутской области расположено крупное Белозиминское апатит-редкометальное месторождение, приуроченное к коре выветривания карбонатитов. Его запасы, разведанные по категории , насчитывают 1,6 млн т. Прогнозные ресурсы в Иркутской области не выявлены.

В Красноярском крае разведано среднее по запасам РЗМ Чуктуконское ниобий-редкоземельное месторождение руд, связанное с корами выветривания карбонатитов, сходное с Томторским месторождением; его запасы категории составляют 486 тыс. т. Тонкодисперсные пирохлор-монацитовые руды очень богаты РЗМ и содержат 7,32% . На флангах Чуктуконского месторождения локализованы ресурсы РЗМ категории в количестве 1200 млн т.

На территории Республики Коми располагается небольшое по запасам РЗМ Ярегское нефтетитановое месторождение, представляющее собой древнюю погребенную литифицированную россыпь, в убогих рудах которой содержится в среднем 0,039% , в основном в лейкоксене и цирконе.

Государственным балансом запасов полезных ископаемых Российской Федерации по состоянию на начало 2016 г. учитываются 17 месторождений с запасами редкоземельных металлов. В распределенном фонде недр учитываются 13 месторождений с запасами в количестве 12,2 млн т, не переданы в освоение четыре объекта, заключающие 14,7 млн т , в том числе Чуктокунское месторождение богатых редкометально-редкоземельных руд.

Государственным балансом запасов полезных ископаемых впервые учитываются запасы РЗМ месторождения апатит-нефелиновых руд Участок Ийолитовый отрог в Мурманской области, подсчитанные в количестве 6,16 тыс. т категории в ходе переоценки, проведенной АО "Апатит". Компания ведет подготовку к эксплуатации участка открытым способом.

В 2015 г. ГУГГП РС(Я) "Якутскгеология" велись геологоразведочные работы на участках Южный и Северный Томторского месторождения с целью оценки запасов редкометальных руд. Ожидается, что по результатам оценочных работ запасы категорий превысят 1 млн т.

ЗАО УГРК "Уранцветмет" на средства федерального бюджета ведет доразведку техногенных отвалов Куларского россыпного месторождения в Республике Саха (Якутия), расположенного в МО "Усть-Янский улус (район)". Предусмотрена разработка ТЭО временных разведочных кондиций с подсчетом запасов РЗМ и попутного россыпного золота, а также локализация прогнозных ресурсов.

Прирост запасов РЗМ за счет геологоразведочных работ в 2015 г. был незначительным, весь он получен за счет постановки на государственный учет запасов попутных РЗМ месторождения Участок Ийолитовый отрог. Это позволило компенсировать менее 10% убыли запасов категорий при добыче.

В результате переоценки по новым разведочным кондициям уменьшились запасы РЗМ категорий на Юкспорском месторождении на 202,9 тыс. т, на Кукисвумчоррском - на 20,2 тыс. т.

С учетом прироста по итогам геологоразведочных работ, добычи, потерь при добыче, переоценки, списания и других причин 2015 г. запасы РЗМ категорий уменьшились на 311,2 тыс. т или на 1,7%, запасы категории - на 1,9 тыс. т или на 0,1%.

Добыча редкоземельных металлов в России незначительна, она составляет 8090 тыс. т в год, причем из этого количества извлекается в концентраты и поступает на дальнейшую переработку менее 5% добытых РЗМ. В 2015 г. добыто 87,2 тыс. т, что на 2,9% больше, чем годом ранее.

Вся добыча РЗМ сосредоточена в Мурманской области. Большую часть (79,8% в 2015 г.) извлекает из недр объединение АО "Апатит", в состав которого входят Кировский, Расвумчоррский и Восточный рудники. Добыча ведется на шести месторождениях апатит-нефелиновых руд - Юкспорском, Апатитовый цирк, Плато Расвумчорр, Ньоркпахкском, Коашвинском и Кукисвумчоррском. В 2015 г. добыто 69,6 тыс. т РЗМ, что на 4% меньше, чем годом ранее. Из добываемых апатит-нефелиновых руд вырабатывается апатитовый и нефелиновый концентраты. Содержащиеся в апатитовых концентратах редкие земли не извлекаются, однако на ряде российских предприятий (ПАО "ФосАгро", г.Великий Новгород, ОАО "Гидрометаллургический завод" в г.Лермонтов Ставропольского края, ГК "Скайград" в г.Юбилейный Московской обл., АО "ФосАгроЧереповец" в г.Череповец) велось опытное производство РЗМ-продукции из апатита и фосфогипса.