CC BY
916
- © Т.И. Юшина, И.М. Петров,
С.И. Гришаев, С.А. Черный, 2015
УДК 622.7
Т.И. Юшина, И.М. Петров, С.И. Гришаев, С.А. Черный
ОБЗОР РЫНКА РЗМ И ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Обобщен большой объем статистических данных на основе использования как отечественных, так и зарубежных литературных источников. Дан анализ современного состояния мировой минерально-сырьевой базы и производства редкоземельных металлов и их соединений. Показаны состояния запасов и ресурсов рудного сырья редкоземельных металлов, технологические особенности существующих переделов по обогащению и глубокой гидрометаллургической переработке редкоземельных руд и россыпей на примере наиболее перспективных месторождений, отрабатываемых ведущих предприятиями мира. Обобщены тенденции развития внешнего и внутреннего рынка РЗМ и области их применения в различных высокотехнологичных отраслях промышленности. Показаны изменения в торгово-промышленной политике лидера отрасли - Китайской Народной Республики. Дана оценка перспектив освоения редкоземельных месторождений России, пути развития редкоземельной подотрасли промышленности. Статья будет интересна широкому кругу специалистов.
Ключевые слова: месторождения редкоземельных металлов, запасы РЗМ в России и мире, технологии обогащения, методы переработки, рынок РЗМ.
Редкоземельные металлы (РЗМ) - это ключевые компоненты самых современных материалов и технологий. Неуклонный интерес к РЗМ обусловлен широким спектром их потребления в высокотехнологичных отраслях промышленности, возрастающим спросом и довольно непростой ситуацией на мировом рынке.
Уникальные свойства РЗМ служат основой для реализации передовых технологий в металлургии, приборостроении, машиностроении, радиоэлектронике, химической и оборонной промышленности, оптике и т.д. Почти половина добываемых РЗМ используется в производстве мощных постоянных магнитов, катализаторов для крекинга нефти, синтеза каучука, а также для выпуска каталитических фильтров-нейтрализаторов выхлопных газов автотранспорта. Весьма перспективным направлением применения редких земель является выпуск люминофоров для мониторов и энергосберегающих ламп. В бли-
жайшей перспективе РЗМ будут широко востребованы при производстве аккумуляторных батарей и при изготовлении порошков для полировки линз и микрочипов. Как видно, в так называемых «высокотехнологичных» отраслях используется свыше 60 % РЗМ (рис. 1).
Совокупный спрос на РЗМ стабильно возрастает в последнее десятилетие на 5—7 % в год. Текущий объем мирового рынка редкоземельных металлов оценивается на уровне в 15^20 млрд долларов [2], а суммарный объем продукции, в которой используются РЗМ, составляет около 5 трлн долларов.
Около 75 % РЗМ используется в виде смешанных соединений в стекольной и керамической промышленности, металлургии, остальная часть - в производстве разделенных чистых металлов и соединений. Из индивидуальных РЗМ наиболее широко используются цериевые лантаноиды (церий, неодим) и часть иттриевых (самарий, европий, гадолиний, тербий). Объемы годового предложения индивидуальных РЗМ составляет от нескольких тонн для европия, тербия и лютеция до 1-5 тыс. т для церия, иттрия, лантана и неодима. Ежегодный рост потребления индивидуальных РЗМ значительно опережает (от 25 до 40 % в год) рост использования неразделенных РЗМ, который составляет 3-5 %.
Аккумуляторные сплавы. 3
Полирующие материалы пб
I Постотные | магниты;Ж
Люминофоры; 7
Кат аттические материалы. 8
Добееки в стекло. 6
Рис. 1. Структура потребления РЗМ, % [1]
При этом направления использования отдельных РЗМ весьма различны. Так, в производстве каталитических фильтров-нейтрализаторов и высокотехнологичных абразивных материалов применяется в основном церий; в выпуске постоянных магнитов и сплавов — самарий, неодим, диспрозий; для изготовления люминофоров необходимы иттрий, европий и тербий; для выпуска оптического стекла — лантан, церий, неодим и празеодим; керамики - иттрий. Оксид иттрия добавляют в металлические сплавы для уменьшения их коррозии при высоких температурах, оксид скандия - для обеспечения свариваемости.
Смесь неразделенных редкоземельных металлов (мишме-талл) идет на изготовление катализаторов для нефтехимии, присадок в дизельное топливо, для автомобильных аккумуляторов, полировальных порошков. Всего 0,4^0,6 % оксида эрбия повышает степень обогащения урана с 2 до 2,4^2,6 %, в результате чего годовой экономический эффект только на одном блоке атомного реактора составляет миллионы долларов США.
Согласно большинству прогнозов, по ряду металлов, главным образом «тяжелой» группы РЗМ (диспрозий, тербий, иттрий, европий), в ближайшие годы дефицит на мировом рынке может быть весьма значительным (табл. 1).
Суммарное содержание лантаноидов в земной каре относительно велико 1,6-10-2 % (по массе), и встречаются они всегда вместе. Наиболее распространенными среди них являются лантан, церий и неодим.
Таблица 1
Матрица риска роста цен и покрытия спроса РЗМ до 2015 г. [3]
X Критический У Бу, ТЬ
ш П Высокий ва, Но Ег Ей
< н о Средний Ш
о сх Низкий УЬ Рг, Ьа, Се
^ и V Уровни риска Низкий Средний Высокий Критический
сх РИСК РОСТА ДЕФИЦИТА
Известно более 250 минералов, содержащих лантаноиды, в 60-65 из них суммарное содержание лантаноидов достигает 5 - 8 % и выше. По химической природе минералы представляют собой фосфаты, фториды или фторкарбонаты, силикаты, силикотитанаты, ниоботанталаты, титанониобаты. Несмотря на большое количество минералов, содержащих лантаноиды, промышленное значение имею лишь некоторые из них: монацит, бастнезит, ксенотим, апатит, эвксенит, лопарит. Минералы могут содержать некоторое количество тория или урана. Соотношение между отдельными лантаноидами в минералах сильно колеблется. В монаците, бастнезите, лопарите преобладают элементы цериевой подгруппы; в ксенотиме, эвксените, гадолините - иттриевой подгруппы.
Один из основных источников получения элементов церие-вой подгруппы - монацит. Источником сырья для извлечения элементов иттриевой подгруппы служат эвксенит, ксенотим и хвосты переработки урансодержащих руд. Потенциальным источником лантаноидов являются апатиты.
Основными промышленными источниками редких земель являются минералы бастнезит Се, Еа[С03](0И,Р), монацит (Се, Ьа)[Р04], лопарит (№, Се, Са)(Т1, Мо)03, ксенотим (У, Ей, Ду) [Р04] эвксенит (У)(ИЬ, Та) ТЮ6-хИ20 и ионно-абсорбционные глины. На долю бастнезитовых и монацит-бастнезитовых руд приходится свыше 80 % всех известных запасов РЗМ. При этом, более половины мировых запасов заключены в месторождениях бастнезитовых руд Китая и США.
Монацитовые месторождения имеются в Австралии, Бразилии, КНР, Индии, Малайзии, ЮАР и других странах; месторождения лопаритовых руд — в России. Остальные ресурсы РЗМ связаны с месторождениями ксенотима, ионно-адсорб-ционных глин, фосфоритов, апатитов, эвдиалита и др.
В основных минералах содержится разное количество суммы оксидов РЗМ: 73-76 % в бастнезите, 55-60 % — в монаците и ксенотиме, 30-35 % в лопарите. Ионно-абсорбционные глины характеризуются низким содержанием РЗМ — 10-20 %. При этом последние отличаются повышенным содержанием «тяжелой» (иттриевой) группы РЗМ - до 90 %. По этому показателю месторождение ионно-абсорбционных глин Еодпап в Китае [4] находится вне конкуренции среди других сырьевых объектов РЗМ в мире (рис. 2).
История промышленной добычи РЗМ началась в конце XIX Века с разработок монацитовых песчаных отложений, содержащих также кварц, рутил, оксид тория (IV). Несмотря на сравнительно низкое содержание РЗМ, россыпи перерабатываются относительно простыми способами. Первая полупромышленная РЗМ-продукция была получена в 1893 г. в Северной Каролине (США). В 1887 г. началась добыча монацита в Бразилии, в 1911 г. - в Индии. Монацитовые месторождения с запасами в сотни тысяч тонн существуют в Австралии, Бразилии, КНР, Индии, Малайзии, ЮАР, Шри-Ланке, Таиланде. В 1950 гг. монацитовые пески были главным мировым источником РЗМ.
В 1960-х гг. наступила эпоха разработки бастнезитовых карбонатитов, содержащих фторокарбонаты РЗМ. С 1966 г. начались разработки (компанией Molycorp Inc.) месторождения Mountain Pass (Калифорния, США), где запасы полезных компонентов измерялись несколькими миллионами тонн. С середины 1960-х гг. до середины 1980-х гг. оно было основным источником редкоземельного сырья в мире [1-4].
Минерально-сырьевые запасы РЗМ оцениваются в настоящее время на уровне около 110 млн т, из них на долю Китая приходится около 50% всех запасов РЗМ в мире [5]. Основные ресурсы в КНР сосредоточены в железо-ниобий-редкоземельных месторождениях в автономном районе Внутренняя Монголия, бастнезитовых месторождениях на севере и месторождениях ионно-абсорбционных руд на юге страны. В стране сосредоточено около 80% всех изученных мировых запасов РЗМ наименее распространенной иттрие-вой группы.
В начале 1980-х гг. в Китае было открыто и освоено месторождение Bayan Obo, запасы которого составляют 36 млн т РЗМ в пересчете на оксиды (РЗО), при содержании 56 %. Прогнозные ресурсы месторождения - около 100 млн т РЗО. В настоящее время это месторождение стало основным источником редкоземельного сырья в мире.
Второе место по запасам РЗМ занимают страны СНГ (17 %), где превалируют в основном месторождения России. Российские редкие земли сосредоточены в основном в Лово-зерском месторождении лопарита, апатитах Кольского полуострова и в комплексных месторождениях Восточной Сибири [6].
эо
С. V! <и ^ ® =
го ет? га то ^ г«. то
с ,Е = ^ *Ч то
^ I ! I а г *
51 «в о £ ^ «в о
На
п и
П | 1-1 |
Е &
та
га
к в | I ? 3 ^ 1 1 I 8 г 1 2
г г
у то
8-
г » !
я & з
Примечание-, темный цвет - действующие предприятия, серый цвет - реализуемые проекты, белый цвет - «обозначенные» проекты
Рис. 2. Доля «тяжелых» РЗМ в месторождениях мира, %
Относительно крупными ресурсами РЗМ обладают также США, Австралия, Гренландия, Канада, ЮАР, Индия, однако выпуск крупнотоннажной редкоземельной продукции, помимо Китая, в последние годы осуществлялась только в России и Индии (монацитсодержащие россыпи), возобновилась добыча в США и начата — в Австралии [7].
Еще в 1980 г. в мире производилось 26 тыс. т РЗМ в пересчете на оксиды, в последние годы выпуск находится на уровне 100-120 тыс. т. По прогнозу Industrial Mineral Company of Australia (IMCOA), к 2020 г. потребность в РЗМ превысит 280 тыс. т. При этом более 90 % РЗМ производит Китай. Значительные сырьевые запасы РЗМ, низкая себестоимость производства, эффективная промышленная политика последних двух десятилетий с учетом сворачивания производства редкоземельных металлов в США, позволили Китаю установить монопольный контроль над мировым рынком редких земель. Долгие годы по невысокой цене, с которой невозможно конкурировать уже на протяжении многих лет, и без особых проблем Китай закрывал все мировые потребности.
В 1980-х и 1990-х гг. правительство Китая поддерживало развитие национальной редкоземельной промышленности, которая росла бурно и часто - неконтролируемо. Действовавшая тогда в Китае тарифная политика предусматривала возврат налога на экспорт РЗМ. В последние 5-8 лет со стороны государства ужесточен контроль за деятельностью китайских компаний, занимающихся производством и поставками РЗМ, с целью ограничения экспорта в пользу внутреннего спроса. Это несколько замедлило рост производства РЗМ в Китае в 20052010 гг. Также осуществляется плановое снижение выпуска РЗМ за счет борьбы с компаниями, которые «незаконно» осуществляют добычу редкоземельных руд.
С середины 2000-х годов Китай снижает экспорт РЗМ (рис. 3). Симптоматично, что одновременно растет экспорт продукции из РЗМ, в частности магнитов, их в 2013 г. было поставлено из Китая 19 тыс. т (чуть больше, чем соединений).
Сокращение поставок китайских РЗМ на мировой рынок на фоне роста спроса вызвало беспрецедентное увеличение цен. В середине 2011 г. средневзвешенная цена оксидов РЗМ (Linas) «взлетела» до 190 долл/кг, то есть как минимум в 10 раз выше уровня 2010 г. В последующем этот показатель снизился, сейчас средневзвешенная цена составляет около 20 долл/кг (рис. 4).
| □ содднндния ■ ютиим □ Игнаты |
Рис. 3. Экспортные поставки Китаем РЗМ в 2005-2012 гг., тыс. т [9]
Рис. 4. Динамика цен на оксиды РЗМ («средневзвешенная «корзина» Ьупаэ), долл/кг [10]
В сложившейся ситуации для преодоления зависимости от Китая и восполнения дефицита РЗМ, а также принимая во внимание нарастающее потребление редких земель сектором высоких технологий, ряд стран (США, Австралия, Казахстан, Канада, ЮАР, Вьетнам и пр.) для преодоления сырьевой зависимости от Китая интенсивно начали реализацию проектов по организации собственного производства РЗМ.
Эти проекты различны по плановой мощности, объему инвестиций, руды осваиваемых месторождений весьма разнятся по содержанию редких земель. К числу компаний, объявившихся о начале реализации проектов по РЗМ, следует отнести Molycorp (США), Lynas (Австралия), Avalon (Канада), Arafura (Австралия), Great Western Mineral Group (ЮАР) и др.
Наиболее крупными являлись проекты по разработке месторождений Mount Weld (Австралия, Lynas) и Mountain Pass (США, Molycorp), объемы каждого — 20 тыс. т оксидов РЗМ, а также Kvanefield (Гренландия/Дания) - 23 тыс. т РЗО в год [8].
Ранее прогнозировалось, что к 2015 г. проекты по разработке месторождений редкоземельных металлов за пределами Китая позволят выпускать более 100 тыс. т оксидов РЗМ.
В настоящее время можно с оговорками говорить о реализации проектов по разработке богатого бастнезитового месторождения Mount Weld (Австралия, Lynas, 16-23 % РЗО) и Mountain Pass (США, Molycorp), где выпускается соответственно около 8 и 4 тыс. т оксидов РЗМ в год.
Снижение цен может стать преградой для реализации ряда проектов. Сроки ввода заявленных проектов постоянно уточняются и переносятся, большинство из них планируется к реализации не ранее 2016-17 гг. По нашей оценке, к 2015 г. производство РЗМ вне Китая не превысит 35 тыс. т.
Следует отметить, что большинство из предполагаемых к разработке месторождений характеризуются широким диапазоном запасов и содержаний РЗМ в рудах (рисунок 5).
Как видно, в рудах месторождения Steenkampskraal (ЮАР) содержится 17 % оксидов РЗМ, в рудах Томторского месторождения - около 8-10 %. Большинство других месторождений содержит от 1 до 5 %, ряд месторождений (Dubbo, Kutessay I, Sarfartoq и др.) характеризуются значением менее 1 % оксидов РЗМ.
Вместе с тем, месторождения Mount Weld и Mountain Pass имеют как сбалансированное соотношение крупных запасов и высоких содержаний РЗМ в руде (6-10 %). Не случайно, что именно они уже реализованы в 2011-12 гг.
§ s
со
2
16 11
5 "12
8 10 Содержание РЗМ, %
8
17
7
6
6
4
7
3
2
10
19
8
20
3
15
21
13
22
4
14
18
0
0
2
4
6
12
14
16
18
Обозначение:
1 Araxa (Бразилия) 6 Kvanefjeld (Гренландия)
2 Bear Lodge (США) 7 Montviel (Канада)
3 Dubbo (Канада) 8 Mount Weld (Австралия)
4 Hoidas Lake (Канада) 9 Mountain Pass (США)
5 Kutessay II (Киргизия) 10 Nechalacho (Канада)
11 Nolans (Австралия) 17 Ловозерское (Россия)
12 Norra Karr (Швеция) 18 Томторское (Россия)
13 Sarfartoq (Гренландия) 19 Белозиминское (Россия)
14 Steenkampskraal (ЮАР) 20 Катугинское (Россия)
15 Strange Lake (Канада) 21 Чуктуконское (Россия)
16 Zandkopsdrift (ЮАР) 22 Dong Pao (Вьетнам)
Рис. 5. Запасы и содержания РЗМ в отдельных месторождениях мира (без Китая)
Редкоземельный минерально-сырьевой потенциал России складывается из трех основных источников:
— Довозерское месторождение лопаритовых руд (и лопа-рит-эвдиалитовые руды месторождения Аллуайв);
— богатые по запасам Белозиминское месторождение апа-тит-ниобиевых руд, Чуктуконское, Томторское, Катугинское и др. месторождения комплексных редкометалльных руд;
— апатит - нефелиновые руды Хибинской группы месторождений и техногенные редкоземельные ресурсы, связанные с переработкой хибинского апатитового концентрата на минеральные удобрения.
Для России характерно наличие огромных запасов РЗМ в неразрабатываемых месторождениях Восточной Сибири (Томторское, Чуктуконское, Катугинское, Белозиминское и др.) [11].
Томторское скандий-редкоземельно-ниобиевое месторождение расположено на севере Республики Саха (Якутия), в экономически неосвоенном районе, в 110 км от поселка Эбе-лях. Оруденение представлено уникальным типом руд коры выветривания карбонатитов. По прогнозным ресурсам РЗМ (свыше 150 млн т) Томтор - одно из крупнейших месторождений в мире. Содержание редких земель в его рудах достигает феноменальных показателей, составляя в среднем 10,8 %. Для Томтора характерны также значительные запасы фосфора, железа, скандия и ниобия (при высоких концентрациях последних - соответственно 0,05-0,07 % и более 5 %).
Чуктуконское марганец-редкоземельно-ниобиевое месторождение расположено в Богучанском районе Красноярского края. Среднее содержание в рудах НЬ205 - 0,99 % (в утвержденных запасах редкоземельных руд - 0,6 %), ТН203 - 5,115,34 % (7,32 %), МпО - 4,4 - 5,0 %.
Катугинское месторождение, расположенное в Забайкальском крае неподалеку от Байкало-Амурской магистрали, представляет собой комплексное месторождение циркония, ниобия, редких земель, тантала. На нем находятся участки собственно иттрийземельных - циркон-иттрофлюоритовых руд с высокими (до 0,8-1,2 %) содержаниями оксидов РЗМ. Преимущество объекта - приуроченность к осваиваемому горнопромыш-
ленному узлу региона, включающему Удоканское, Чинейское и другие месторождения.
Значительные запасы РЗО заключены в Белозиминском месторождении (Иркутская область), представленном апатит-пирохлоровыми рудами.
На большинстве российских месторождений содержание РЗО в руде редко превышает 1 %, что значительно ниже, чем на зарубежных месторождениях. В частности, в единственном разрабатываемом в РФ Ёовозерском месторождении содержание составляет 0,9-1 % оксидов РЗМ. Наиболее высоким уровнем характеризуется только месторождение Томтор (Якутия) и богатые участки месторождения Чуктуконское (7 %).
Что касается содержания в рудах наиболее дорогих и дефицитных РЗМ «тяжелой» группы, то здесь из российских месторождений выделяются Аллуайв (36 %) и Катугинское (32 %). Данный фактор существенно увеличивает извлекаемую ценность руд этих месторождений. Однако сложность реализации отечественных проектов по производству РЗМ связана с расположением их месторождений в сложных климатических условиях Сибири и Крайнего Севера, отсутствием необходимой инфраструктуры, что обусловливает высокую плановую капиталоемкость подобных предприятий.
Немаловажным обстоятельством является то, что технологические схемы переработки руд, содержащих РЗМ, для труд-нообогатимых комплексных месторождений России будут иметь сложный многооперационный характер, что приведет к росту себестоимости получаемых товарных продуктов.
Существующие технологические схемы переработки редкоземельного сырья достаточно традиционны и характеризуются большим количеством стадий, основными из которых являются дробление и измельчение руды, обогащение, гидрометаллургическая переработка концентрата, выделение индивидуальных оксидов (методами экстракции, ионной сорбции), получение металлов и сплавов. Отметим, что в России в настоящее время в промышленном масштабе отсутствует две последние стадии.
Остановимся более подробно на методах обогащения, используемых для переработки редкоземельных руд.
Для руд, содержащих в качестве основного минерала баст-незит, характерно применение сочетания гравитационного обогащения, магнитной сепарации и флотации, причем флотация является основной операцией. Для флотации бастнезита собирателями являются жирные кислоты и гидроксаматы. Для монацитсодержащих руд (главным образом, россыпей) традиционным является применение сочетания методов гравитационного обогащения, магнитной и электрической сепарации [12-15]. Флотация монацита может осуществляться аминами и олеиновой кислотой. Вместе с тем, считается, что она не до конца изучена, что становится актуальным в связи с наличием монацита в новых месторождениях РЗМ.
Как уже было отмечено, наибольший объем РЗМ производится при переработке руд месторождения Вауап ОЬо (Китай), которые содержат в качестве редкоземельных минералов баст-незит и монацит. Технологические схемы переработки руд представлены на рисунке 6. Как видно, характерным является сочетание разных операций обогащения. В частности, магнитная сепарация используется для выделения железосодержащих минералов (магнетит, гематит) в голове процесса, а также после флотации для повышения качества получаемых редкоземельных концентратов. Гравитационное обогащение на концентрационных столах также используется на последних стадиях доводки редкоземельных концентратов. Что касается флотации, то основная флотация руды крупностью 90 % — 0,074 мм осуществляется с использованием в качестве собирателя карбоновых кислот, кальцинированной соды как регулятора среды и жидкого стекла в качестве депрессора минералов железа и силикатов. Хвосты флотации направляются на дальнейшее извлечение железосодержащих минералов и ниобия. Последующая селективная флотация проходит с использованием в качестве собирателя алкилгидроксамовых кислот при рН от 5 до 6. Получаемый «грубый» редкоземельный концентрат (45 % РЗМ, извлечение около 80 %) содержит бастнезит и монацит, он подвергается высокоинтенсивной магнитной сепарации, что позволяет получить первичный высококачественный концентрат с содержанием около 60 % РЗМ и вторичный монацито-вый концентрат (36 % РЗМ). При этом первичный концентрат содержит около 65-67 % бастнезита и14-15 % монацита.
(а)
Bastnasite concentrate
(58% ЛЕО)
(Ь)
(toironbeneficiation) REM sub concentrate REM concentrate
Cell product slimes (-5pm) Cell product REM subc once ntrate REM concentrate
(to ironbeneficiation) (to fluorite flotation)
Рис. 6. Технологические схемы обогащения руд месторождения Вауап ОЬо (Китай) [15]
После некоторого перерыва с 2010 г. восстановлена добыча и переработка редкоземельных руд месторождения Mountain Pass (США). Рудным минералом является бастнезит, пустая порода представлена кальцитом, баритом и доломитом. Руда после измельчения до крупности 100 % — 100 мкм подвергается целой серии операций термического кондиционирования (70-90 °C) с реагентами - кальцинированной содой, Na2SiF6, лигносульфонатом (рис. 7). В качестве собирателя использовалось талловое масло, впоследствии — калиевый октилгидроксамат. В концентрате основной флотации содержится около 30 % РЗМ, в хвостах - около 1 % РЗМ. Концентрат подвергается 4-м перечисткам, в результате чего получается товарный редкоземельный концентрат с содержанием около 64 % РЗМ при извлечении в него около 76 %. Отвальные хвосты характеризуются содержанием РЗМ около 2 %.
Для переработки руд месторождения Mount Welt (Австралия) внедрена схема обогащения, которая близка описанной выше технологии для Mountain Pass. Характерной особенностью руд является наличие тонкого монацита, 50 % которого имеет крупность -25 мкм. Разработанная схема предусматривает кондиционирование с реагентами при температуре пульпы около 60 °C, флотация осуществляется с использованием в качестве собирателя смеси жирных кислот, в качестве депрессора применены жидкое стекло и сульфид натрия, регулятором является кальцинированная сода. Содержание РЗМ в товарном концентрате составляет около 40 %, при извлечении из руды около 70 %. Для фабрики также характерна развитая схема предварительного обес-шламливания (3 стадии) по классу 4 мкм.
Единственным предприятием в России, осуществляющим добычу и переработку редкоземельных лопаритовых руд, содержащих около 1 % оксидов РЗМ, является ООО «Ёовозер-ский ГОК» (Мурманская область). Минералом-концентратором РЗМ выступает лопарит, сопутствующая порода представлена эгирином (10-20 %), а также нефелином и полевыми шпатом (вместе 60-70 %). Обогащение руды осуществляется по развитой гравитационной схеме с использованием концентрационных столов СК-22 и СКО-30 на первичных стадиях обогащения, контрольной перечистки промпродуктов и хвостов, а также
Na2C03 Na;SiF6
ТИпгтл conditioning
Weellg-
Thermal conditioning
Collector-*-
Tnermal conditioning
Collector
Concentrate Tailings
Рис. 7. Технологическая схема обогащения руд месторождения Mountain Pass (США) [14]
винтовых сепараторов ВС-3-1500. Доводка чернового концентрата до содержания 95 % допарита осуществляется с использованием электромагнитных сепараторов 250 СЭ и СЭС-1000.
В последние годы на фабрике внедрена флотация апатита из чернового лопаритового концентрата для обеспечения кондиций по содержанию фосфора в конечном концентрате (менее 0,09 %). В результате обогащения лопаритовых руд на Ёово-зерском ГОКе лопаритовый концентрат содержит около 3031 % суммы оксидов РЗМ, извлечение лопарита в концентрат находится на уровне 79-81 %. Основные потери лопарита связаны со шламами, с которыми теряется 10-15 % минерала. Концентрат, уровень производства которого составляет в последнее годы 5-8 тыс. т, перерабатывается на Соликамском магниевом заводе (СМЗ), выпускающем неразделенную РЗМ-продукцию в виде карбонатов редких земель (объем выпуска в пересчете на РЗО - 1,5^3 тыс. т/год). Практически весь объем произведенных СЗМ карбонатов РЗМ поставляется на экспорт, общий уровень которого составляет от 4 до до 7,5 тыс. т/год (в натуральном выражении). Основные направления поставок РЗМ из России - Эстония, Австрия, Казахстан, Китай.
На территории СНГ редкоземельные руды до 1993 г. добывались также на месторождении Кутессай-2 (Киргизия). В настоящее время лицензией на разработку этого месторождения владеет канадская компания Stan Energy, которая пытается реанимировать этот проект. Минералами-концентраторами РЗМ являются иттросинхизит и ксенотим, руды месторождения характеризуются низкими содержаниями РЗМ (0,2-0,3 %) и вместе с тем высокой долей иттриевой группы; тонкой вкрапленностью редкоземельных минералов и близостью их флотационных свойств с флюоритом и кальцитом, что затрудняет процесс их разделения.
Старая технологическая схема включала сульфидный цикл флотации (свинцово-молибденовую и пиритную флотацию, разделение свинцово-молибденового концентрата) и собственно редкоземельный цикл флотации, на который поступали хвосты пиритной флотации. Редкоземельный цикл включал редкоземельную флотацию (с использованием реагента ИМ-50 в присутствии соды и жидкого стекла), пропарку чернового редкоземельного концентрата в присутствии сернистого натрия для десорбции коллектора с поверхности минералов пустой породы и 2 перечистки концентрата после пропарки. Конеч-
ный концентрат содержал около 6-7 % РЗМ при извлечении около 65 % [16].
В настоящее время проводятся работы по усовершенствованию технологической схемы, в нее введены операции гравитационного обогащения с использованием концентраторов Falcon, а также магнитная сепарация. Это позволяет на стадии исследований, которые проводит ВНИИХТ, получать концентрат с содержанием 13-19 % РЗМ.
Россыпные месторождения РЗМ перерабатываются комбинацией гравитационных, магнитных и электростатических методов. На рисунке 8 представлена типовая схема обогащения песков, содержащих монацит и ксенотим. Гравитационные методы включают использование отсадочных машин, спиральных и конусных концентраторов и концентрационных столов. Разделение по крупности и предварительная концентрация обычно производится на барабанных, вибрационных грохотах. Эти подготовительные операции осуществляются чаще всего на драге, либо для предварительной концентрации используют специальные плавающие установки на понтонах. Дальнейшая переработка монацитовых и ксенотимовых концентратов РЗМ осуществляется путем растворения в горячих концентрированных растворах кислот или щелочей. Из монацита РЗМ извлекаются с помощью концентрированного раствора гидроксида натрия при температуре 140—150 0С. После охлаждения раствора гидроксиды РЗМ и торий извлекали фильтрацией, затем торий отделялся путем селективного растворения осадков.
Анализ проектов по разработке месторождений РЗМ в мире, проведенный авторами, показал (табл. 2), что большинство из них предполагают использовать для переработки руд следующие технологии:
— комбинацию гравитационного обогащения, магнитной сепарации и флотации (5 проектов);
— сочетание магнитной сепарации и флотации (5),
— исключительно флотацию (4);
— только магнитную сепарацию (2);
— радиометрическую сепарацию и флотацию (1);
— электрическую и магнитную сепарацию (1);
— радиометрическую и магнитную сепарацию (1).
Mining by Dredging or Scraping
Rotary Dryer
0
л
Screens
Ч J
Middlings Middlings
Middlings 1 t Tailings
Primary Spirals
Secondary Spirals
Mid-Clean er Spirals
I Oversiz-Tailings
Tailings
Toil
ng-
Primary Magnetic Separators
Non-Mag:
0
r \
Rinse and
Dewater
as
Induced Roll
Magnetic
V Separators /
Ф
v.
Induced Mags
Wash (Remove Organics and Coatings)
Tailings
Finishing Spirals
Л
Secondary Magnetic Separators
Non-Mags
-Д Non sulphate llmenite
V r 1
Ф
Electrostatic Plate Separators
Magsjl Conductors J~L/ Nonconductors
^T Nonconductors \-
.i . /"-. f-
£7
(Induced Mags)
|\ Altered llmenite LZ ) (Induced Mags, Conductors]
Conductors
llmenite (Natural Mags)
High-Tension Roll Separators
0
Induced Roll Magnetic Separators
01
High-Tension Roll Separators
Electrostatic Plate Separators
Nonconductors
О
Non-Mags Conductors
Electrostatic Plate Separators
Non-Mags Conductors
Wet Table or Air Table
Nonconductors Г1 Induced Mags Non-Mags Nonconductors
[Non-Noncond
t Zircon /Ц iductors) \i—1
Induced Roll Separators
Induced Roll Separators
£ 4
Non-Mags Conductors
к Xenotime I \ [Medium у Induced Mags, Nonconductors)
ik
High-Tens ion Roll Separators
Monazite (Medium Induced Mags, Nonconductors]
Leucoxene (Non-Mags, Conductors)
Рис. 8. Схема извлечения монацита и ксенотима из титан-цирконий-редкоземельных песков
Таблица 2
Месторождения РЗМ мира — текущее состояние, методы обогащения и объемы товарной продукции
Месторождение Страна Минерал РЗМ Компания Состояние Мощность по руде, тыс. т Методы обогащения Объем товарной продукции, тыс. т РЗМ в пересчете на оксиды
Bayan ОЬо Китай Бастнезит, монацит Inner Mongolia Baotou Steel Rare-earth Group Действующее 5000 Низкоинтенсивная магнитная сепарация, флотация, высокоинтенсивная магнитная сепарация 50-70
Sichuan/ Shandong Китай Бастензит Sichuan Jiangxi Copper Rare Earths, другие Действующее до 1000 Гравитация, магнитная сепарация, флотация 10-40
Xunwu/ Lognan Китай Ионно-адсорбнионные глины China Minmetals Rare Earth; Gan-zhou RE Group; Chinalco; другие Действующее до 50 000 Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 20-45
Mountain Pass США Бастнезит Molycorp Действующее 400 (до 675) Флотация 19,5 (до 40)
Mount Weld Австралия Монацит Lynas Действующее 270 Флотация 22
Ловозерское Россия Лопарит Ловозерский ГОК Действующее 450 Гравитация (концентрационные столы и винтовые сепараторы), магнитная сепарация, флотация апатита 5-6,5
Dong Pao Вьетнам Бастнезит Vinacomin, Toyota, Sojitz Действующее 200 (до 720) Флотация, магнитная сепарация 3 (до 7-10)
Nolans Bore Австралия Монацит, алланит Arafura Resources Проект 1100 (до 1500) Тяжелосредное обогащение, высокоинтенсивная магнитная сепарация, флотация 20
Dubbo Австралия Ферпоссонит, эвдиалит, бастнезит Alkane Resources Проект 1000 Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 6
Аллуайв Россия Эвдиалит, лопарит Проект 1000 Магнитная и электрическая сепарация 4
Томторское Россия Монацит, ксено-тим Ростех/Ист Проект 10 (200) Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 0,65 (до 10)
Катугинское Россия Гагаринит, иттрофлюорит Проект 600 (3000) Гравитация, магнитная сепарация, флотация 1,4(5,7)
Чуктуконское Россия Монацит Проект 150 Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) зд
Кутессай-2 Киргизия Иттросинхизит, ксенотим Stans Energy (Канада) Проект 200 Гравитация, магнитная сепарация, флотация 1,5
Steenkampskraal ЮАР Монацит Great Western Minerals Group Проект 70 Магнитная сепарация, флотация 5
Zandkopsdrift ЮАР Монацит, грандолит Frontier Rare Earth Проект 1000 Флотация 20
Kvanefjeld Гренландия Стинструпин, бритолит, монацит Greenlands Minerals and Energy Проект 3000 Флотация 23
Nechalacho Канада Ферпоссонит, бастнезит Avalon Rare Metals Проект 720 Магнитная сепарация, флотация, гравитация 10
Продолжение табл. 2
Месторождение Страна Минерал РЗМ Компания Состояние Мощность по руде, тыс. т Методы обогащения Объем товарной продукции, тыс. т РЗМ в пересчете на оксиды
Strange Lake Канада Гадолинит, флюо-церит, бастнезит, гагаринит Quest Rare Minerals Проект 1440 Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 12 (13,6)
Hoidas Lake Канада Бастнезит, монацит, алланит Great Western Minerals Group Проект 180 Высокоинтенсивная магнитная сепарация, флотация 3
Canakli Турция Алланит, ортит, чевкинит, сфен AMR Resources Проект 6000 Гравитационное обогащение (столы), низкоинтенсивная магнитная сепарация, флотация 2 (до 6)
Bokan США Таленит, бастнезит Ucore Проект 500 Радиометрическая сепарация, магнитная сепарация 2,3
Araxa Бразилия Пирохлор MBAC Проект 120 Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 8,75
Bear Lodge США Бастнезит Rare Element Resources Проект 360 Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 10,4
Ngualla Танзания Бастнезит Peak Resources (Австралия) Проект 300 Магнитная сепарация, флотация 10
Wigu Hill Танзания Бастнезит Montero Проект 1000 Радиометрическая сепарация, флотация 5 (до 20)
Окончание табл. 2
Месторождение Страна Минерал РЗМ Компания Состояние Мощность по руде, тыс. т Методы обогащения Объем товарной продукции, тыс. т РЗМ в пересчете на оксиды
Montviel Канада Хуанхит, пирохлор GeoMega Проект 912,5 Флотация, возможна магнитная сепарация 10-12
Tanbreeze Гренландия Эвдиалит Tanbreeze Mining Greenland Проект 500 (до 1500) Магнитная сепарация 3
Sarfartoq Гренландия Бастнезит, монацит Hudson Resources Проект 700 Флотация 6,5
Kipawa Канада Эвдиалит Matamec Проект 1500 Магнитная сепарация, 2 стадии (низ-ко- и высокоинтенсивная) 5
Norra Karr Швеция Эвдиалит Tasman Metals Проект 1500 Флотация эгирина, магнитная сепарация 6,8
Hastings Австралия Гель-циркон Hastings Rare Metals Проект 1000 (до 2000) Отсутствуют (только гидрометаллургические методы) 10
Browns Range Австралия Ксенотим Northern Minerals Проект 500 Высокоинтенсивная магнитная сепарация, флотация 3
<ji
чо чо
При этом симптоматично, что в большинстве проектов (7) не планируется для переработки руд использовать методы механического обогащения. Для ряда из них (Томтор, Araxa, Чук-туконское) это связано с тем, что богатая по содержанию РЗМ руда может рассматриваться уже как природный «черновой» концентрат, дальнейшее эффективное разделение которого невозможно без гидрометаллургического вскрытия.
Для целого ряда других проектов (Dubbo, Hastings, Strange Lake) характерно невысокое содержание РЗМ в руде и/или сложный минеральный состав (наличие комплекса минералов-концентраторов РЗМ и других ценных компонентов), тонкая вкрапленность, что также дает определенное основание для отказа от использования методов механического обогащения. Нельзя не отметить, что именно руды этих месторождений характеризуются повышенным уровнем «тяжелой» группы РЗМ, что должно компенсировать высокие затраты на гидрометаллургическую переработку сырья.
В настоящее время среди разрабатываемых месторождений РЗМ в мире только для низкокачественного ионно-абсорбционного сырья Китая применяются исключительно гидрометаллургические методы — обработка сульфатом аммония (или хлоридом натрия), на следующей стадии — бикарбонатом аммония (или щавелевой кислотой).
Процессы переработки концентратов в зависимости от способа разложения разделяются на следующие группы: разложение плавиковой кислотой; разложение серной кислотой; сплавление с щелочами (NaOH и KOH); хлорирование.
Получаемые в результате этих процессов хлориды, оксиды и сульфаты являются исходным материалом для получения индивидуальных редкоземельных металлов. С этой целью используют методы металлокерамического восстановления безводных хлоридов, бромидов, фторидов с помощью металлического кальция, магния, калия, лантана, электролиз безводных хлоридов, расплавленных галоидов, восстановление водородом и т.д. Для разделения редкоземельных металлов используют:
1) реакции, связанные с изменением валентности РЗМ,
2) реакции осаждения,
3) фракционную кристаллизацию,
4) ионный обмен,
5) жидкостную экстракцию.
Эффективная очистка редкоземельных металлов (лантаноидов) от примесей достигается дистилляцией и вакуумным переплавом.
Что касается методов гидрометаллургического концентратов РЗМ, то здесь в подавляющем большинстве проектов на первом этапе превалирует сернокислотное выщелачивание. Также ряд концентратов предполагается обрабатывать соляной кислотой (проекты Nolans Bore, Steenkampskraal, Canakli, Wigu Hill, Montviel).
Метод хлорирования концентратов РЗМ применяется только в России, на Соликамском магниевом заводе (СМЗ). Предприятие осуществляет хлорирование лопаритового концентрата Ёовозерского ГОКа в плаве хлористых солей. С 1999 г. СМЗ начал самостоятельную переработку плава хлоридов РЗМ с получением карбонатов РЗМ, мощность цеха рассчитана на выпуск 3600 т оксидов РЗМ в карбонатах. Содержание оксидов РЗМ составляет 40-45 %. Давно назрела необходимость создания на СМЗ мощностей для разделения карбонатов РЗМ с получением различных соединений, востребованных на российском рынке.
Почти весь объем произведенных карбонатов РЗМ поставляется на экспорт, основными направлениями поставок являются Казахстан (Иртышская редкоземельная компания) и Эстония (Silmet Molycorp).
Вместе с тем, Россия импортирует различные индивидуальные соединения редких земель и РЗМ в виде металлов и сплавов из Китая, Эстонии, Казахстана, Японии. Общая стоимость импорта на фоне увеличения цен на РЗМ достигла максимума в 2011 г. - 18 млн долларов, в дальнейшем она несколько сократилась - до 11-12 млн долларов (рис. 9). При этом уровень внутреннего потребления в России остается невысоким - 700-900 т, видимых трендов резкого увеличения использования РЗМ пока не просматривается.
Вместе с тем имеется целый ряд направлений расширения производства РЗМ в России, которое возможно за счет:
— увеличения добычи и переработки лопаритовых руд на Ёовозерском ГОКе с соответствующим ростом выпуска продукции на СМЗ;
Рис. 9. Динамика импорта Россией редкоземельных металлов и соединений в 2005-2013 гг., млн долл [17]
— извлечения при попутной переработке апатитового концентрата («Акрон», «Еврохим» и др.);
— разработки новых месторождений (прежде всего, Том-тор, Аллуйав и др.);
— организации выпуска РЗМ из вторичного сырья (из отходов производства редкоземельных магнитов);
— переработки запасов монацитового концентрата, складированного в Красноуфимске.
Один из возможных путей расширения российской сырьевой базы - извлечение РЗМ при переработке апатитовых концентратов. Несмотря на невысокое содержание РЗЭ в добываемых апатит-нефелиновых рудах (не выше 0,4 %), их объем в добываемом сырье в 2007-2010 гг. составил 72 - 87 тыс. т. Этот объем РЗМ при переработке апатитового концентрата в дальнейшем практически не извлекается. Следует отметить, что хибинский апатитовый концентрат не содержит радиоактивных элементов; выделенные из него РЗМ также не радиоактивны и не требуют дезактивации. Кроме того, по сравнению с лопари-том, в апатите содержится больше иттрия, европия, неодима и самария [9].
Основная часть апатитового концентрата на протяжении многих лет перерабатывается по сернокислотному способу, при котором основная масса РЗМ и стронция переходит в состав твердой фазы главного производственного отхода - фос-
фогипса. Только на действующих предприятиях холдинга Фо-сагро ежегодно нарабатывается более 8 млн т свежего фосфо-гипса, а запасы в отвалах достигают 200 млн т при содержании в среднем 0,4 % РЗМ и 1,6 % стронция. Экономически эффективное извлечение РЗМ из фосфогипса до последнего времени являлось нерешенной в промышленном масштабе технической задачей.
При переработке апатита по азотнокислотной схеме до 90 % РЗМ переходят в азотнофосфорный раствор, не требуя дополнительных расходов на растворение. При введении узла извлечения РЗМ технологическая схема получения удобрений не претерпевает изменений ни на головных операциях, ни на конечной стадии. Один из крупных производителей минеральных удобрений - ОАО «Акрон» в 2012 г. создал опытную промышленную установку по извлечению РЗМ (производительностью 100-150 т РЗО в год) из апатитового концентрата [9].
Следует отметить, что проекты по разработке российских месторождений, в отличие от западных инвестиционных планов, являются недостаточно проработанными, в частности, не решены вопросы лицензирования и собственности. Лишь недавно появилась некоторая ясность по поводу компаний, которые будут разрабатывать Томторское месторождение («Ростех-нология» и группа «Ист»).
В России утверждена и осуществляется Государственная программа «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности на период до 2020 г.», в ее состав входит подпрограмма «Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов». Среди сформулированных задач данной подпрограммы:
— переоценка старых и подготовка новых запасов природных руд РМ и РЗМ с целью обеспечения создаваемых промышленных производств исходным сырьем РМ и РЗМ на долгосрочный период;
— создание условий для ввода в эксплуатацию месторождений РМ и РЗМ и комплексного освоения месторождений РМ и РЗМ, в том числе техногенных, для обеспечения промышленных производств полного цикла.
Общий объем финансирования 1 этапа подпрограммы (2013-2016 гг.) должен составить 72,494 млрд рублей, в том числе счет средств федерального бюджета - 8, 067 млрд рублей. В частности, в 2013-2016 годах на проведение НИОКР в части разработки технологий извлечения, разделения, получения РМ и РЗМ, в том числе чистых и высокочистых индивидуальных металлов и их соединений, получения материалов и высокотехнологичной продукции нового поколения на основе и с применением редких и редкоземельных металлов, должно быть выделено из бюджета 4,6 млрд руб.
На проведение геологоразведочных работ, выполнение НИОКР по технологии переработки руд, промпродуктов и концентратов руд различных потенциально-промышленных типов, постановку запасов редких и редкоземельных металлов на государственный баланс в 2014-2016 годах из федерального бюджета выделяется 2 млрд рублей.
Реализация программы должна обеспечить условия для роста внутреннего спроса на РЗМ, ликвидировать импортоза-висимость в этой области с одновременным завоеванием новых позиций на мировом рынке с переходом от поставок продуктов первичной переработки сырья к развитию производства и экспорта высокотехнологичной продукции с высокой добавленной стоимостью.
Представляются возможными два пути, по которым может пойти Россия, обладающая огромными запасами редких земель. Первый - освоение месторождений мирового класса (типа Томтора). Однако это требует значительных инвестиций, поскольку они расположены в районах со сложными климатическими условиями и слаборазвитой инфраструктурой.
Чтобы значимость этих месторождений для мировой экономики быстро сравнялась с Mount Weld, Mountain Pass и аналогичными, необходимо формирование пула международных крупных инвесторов. В этом случае должна быть создана международная компания на полный цикл освоения, добычи и транспортирования и переработки редкоземельного сырья на территории России.
Второй путь - разработка сравнительно небольших рудо-проявлений, расположенных в освоенных районах с развитой
инфраструктурой, потребует существенно меньших инвестиций. Экономическая привлекательность подобных проектов может обуславливаться уникальным геологическим составом руд, например, ураганным содержанием дефицитных и дорогих тяжелых РЗМ. Пример таких объектов - Абрамовское и Бойковское иттриевоземельные рудопроявления в Приморье, сырье которых превосходит ионно-сорбционные РЗМ-руды южно-китайских месторождений, являющиеся в настоящее время основным источником иттрия и тяжелых РЗМ в мире [17].
Академик А.Е. Ферсман еще в 40-е годы XX века назвал редкоземельные металлы «витаминами промышленности». За последние десятилетия уровни производства и потребления РЗМ стали теми индикаторами, по которым можно безошибочно судить об экономическом развитии и национальной безопасности страны.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. China Rare Earth Quarterly Jan. 24, 2013
Электронный источник http://www.metal.com/Upload/en// publication/ files/ 1383735645_826499956.pdf
2. Dudley Kingsnorth Rare Earths: Is Supply Critical in 2013?
AusIMM 2013 Critical Minerals Conference, Perth, Western Australia
Электронный источник
http://investorintel.com/wp-content/plugins/google-document-embedder/load.php?d=http://investorintel.com/wp-content/uploads/2013/08/ AusIMM-CMC-2013-DJK-Final-InvestorIntel.pdf
3. Critical materials strategy / Report of US Department of Energy. Washington, December 2011 - 196p.
4. Adam Jordens, Ying Ping Cheng, Kristian E. Waters A review of the ben-eficiation of rare earth element bearing minerals//Minerals Engineering Volume 41, February 2013, р. 97-114
5. USGS 2011 Minerals Yearbook 2011
Электронный источник
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/myb1-2011-raree.pdf
6. Редкоземельные металлы/ИАЦ «Минерал»
Электронный источник
http://www.mineral.ru/Facts/russia/156/512/3_24_tr.pdf
7. Lynas Annual report 2012
Электронный источник
http://www.lynascorp.com/Annual%20Reports/7437_Lynas_AR12_ALL_v 20_FA2_-_1158713.pdf3.
8. David Merriman A Review of the Global Supply of Rare Earths Roskill Consulting Group, 20th March 2013
Электронный источник
http://www.rsc.org/images/David-Merriman_tcm18-230229.pdf
9. Обзор рынка редкоземельных элементов в СНГ / ООО «Исследовательская группа «Инфомайн». М. 2012. 141 с.
10. What are their prices? /Lynas Corporation
Электронный источник
http://www.lynascorp.com/Pages/what-are-their-prices.aspx
11. Машковцев Г.А., Быховский Л.З., Рогожин A.A., Темнов А.В. Перспективы рационального освоения комплексных ниобий-тантал-редкоземельных месторождений России // Разведка и охрана недр - 2011-№6 - с.9-13
12. Технологическая оценка минерального сырья. Разработка технологии обогащения руд: Справочник/под редакцией П.Е. Остапенко. -Недра, 1992, 414 стр.
13. Stephen B. Castor and James B. Hedrick Rare Earth Elements
Электронный источник
http://www.fieldexexploration.com/images/property/1_RareEarths_FLX _02.pdf
14. Bulatovic S.M. Handbook of Flotation Reagents, Vol 2, Elsevier BV. 2010.
15. Gupta C.K., Krishnamurthy N. Extractive Metallurgy of Rare Earths
Boca Raton London New York Washington, D.C., 2005, 522р.
16. Архангельская В.В., Усова Т.Ю, Лагонский Н.Н., Чистов Л.Б. Руды редкоземельных металлов России. М. 2006. 72 с.
17. Петров И.М., Наумов А.В. Современное состояние минерально-сырьевой базы и производства РЗМ в мире и России//Недропользование XXI век, 2012, №3, с. 74-82. ИШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Юшина Татьяна Ивановна - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Обогащение полезных ископаемых» Горного института НИТУ «МИСиС», [email protected];
Петров Игорь Михайлович - доктор технических наук, генеральный директор ООО «Исследовательская группа «Инфомайн», [email protected]; Гришаев Сергей Иванович — кандидат экономических наук, начальник отдела развития цветной металлургии и промышленности редких и редкоземельных металлов, Департамент металлургии, станкостроения и тяжелого машиностроения Минпромторга России; [email protected]; Черный Сергей Анатольевич — кандидат экономических наук, зав. кафедрой экономики Березниковского филиала Пермского национального исследовательского политехнического института, [email protected].
UDC 622.7
REVIEW OF THE REM MARKET AND TECHNOLOGIES OF PROCESSING OF RARE-EARTH RAW MATERIALS
Yushina T.I., Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor, Head of department, Mining Institute, National University of Science and Technology "MISIS", Moscow, Russia, Petrov I.M., Doctor of Science (Engineering), Director General Market research group «Infomine», Russia,
Grishaev S.I., Candidate of Science (Economics), Ministry of Industry and Trade, Cherniy S.A., Candidate of Science (Economics), Berezniki branch of Perm national research Polytechnic Institute, Russia.
In article large volume of statistical data on the basis of using of both domestic and foreign references is generalized. The analysis of a current state of world mineral resources and production of rare-earth metals and their connections is given. Conditions of stocks and resources of ore raw materials of rare-earth metals, technological features of the existing repartitions on enrichment and deep hydrometallurgical processing of rare-earth ores and scatterings on the example of the most perspective fields, the fulfilled leaders by the enterprises of the world are shown. Tendencies of development of foreign and domestic market of REM and area of their application in various high-tech industries of the industry are generalized. Changes in commerce and industry policy of the leader of branch -China are shown. The assessment of prospects of development of rare-earth fields of Russia, a way of development of rare-earth subsector of the industry is given. Article will be interesting to a wide range of experts.
Key words: Rare-earth metals deposits, reserves of REM in the world and Russia, beneficiations technology; processing's methods; the market of REM.
REFERENCES
1. China Rare Earth Quarterly Jan. 24, 2013
http://www.metal.com/Upload/en// publication/ files/ 1383735645_826499956.pdf
2. Dudley Kingsnorth Rare Earths: Is Supply Critical in 2013?
AusIMM 2013 Critical Minerals Conference, Perth, Western Australia
http://investorintel.com/wp-content/plugins/google-document-
embedder/load.php?d=http://investorintel.com/wp-content/uploads/2013/08/ AuslMM-CMC-2013-DJK-Final-lnvestorlntel.pdf
3. Critical materials strategy / Report of US Department of Energy. Washington, December 2011 - 196p.
4. Adam Jordens, Ying Ping Cheng, Kristian E. Waters A review of the beneficiation of rare earth element bearing minerals//Minerals Engineering Volume 41, February 2013, pp. 97-114
5. USGS 2011 Minerals Yearbook 2011
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/myb1-2011-raree.pdf
6. Redkozemelnye metally (Rare earth metals)/lAC «Mineral»
http://www.mineral.ru/Facts/russia/156/512/3_24_tr.pdf
7. Lynas Annual report 2012
http://www.lynascorp.com/Annual%20Reports/7437_Lynas_AR12_ALL_v20_FA2_ -_1158713.pdf3.
8. David Merriman A Review of the Global Supply of Rare Earths Roskill Consulting Group, 20th March 2013 http://www.rsc.org/images/David-Merriman_tcm18-230229.pdf
9. Obzor rynka redkozemel'nyh jelementov v SNG (Market overview of rare earth elements in CIS) / OOO «Issledovatel'skaja gruppa «Infomajn». Moscow, 2012. 141 p.
10. What are their prices? /Lynas Corporation http://www.lynascorp.com/Pages/what-are-their-prices.aspx
11. Mashkovcev G.A., Byhovskij L.Z., Rogozhin A.A., Temnov A.V. Perspektivy ra-cionalnogo osvoenija kompleksnyh niobij-tantal-redkozemel'nyh mestorozhdenij Rossii (Prospects of sustainable development of complex niobium-tantalum-rare-earth deposits in Russia) // Razvedka i ohrana nedr, 2011, No 6 - pp.9-13.
12. Tehnologicheskaja ocenka mineral'nogo syrja. Razrabotka tehnologii obogash-henija rud: Spravochnik (Technological evaluation of mineral raw materials. Development of technology for the enrichment of ores)/pod redakciej P.E. Ostapenko. Moscow: Nedra, 1992, 414 p.
13. Stephen B. Castor and James B. Hedrick Rare Earth Elements http://www.fieldexexploration.com/images/property/1_RareEarths_FLX_02.pdf
14. S. M. Bulatovic: Handbook of Flotation Reagents, Vol 2, Elsevier BV. 2010
15. C.K.Gupta, N.Krishnamurthy Extractive Metallurgy of Rare Earths Boca Raton London New York Washington, D.C., 2005, 522 p.
16. Arhangel'skaja V.V., Usova T.Ju, Lagonskij N.N., Chistov L.B. Rudy redkozemel'nyh metallov Rossii (Ores of rare-earth metals in Russia). Moscow, 2006. 72 p.
17. Petrov I.M., Naumov A.V. Sovremennoe sostojanie mineral'no-syr'evoj bazy i pro-izvodstva RZM v mire i Rossii (Current state of the mineral resource base and production of rare-earth metals in the world and Russia) //Nedropol'zovanie XXI vek, 2012, No 3, pp. 7482.
