Под редкоземельными элементами (РЗЭ) понимают группу металлов, имеющих критически важное значение для перехода к «зеленой» экономике, а география их запасов является важным фактором.
На этой инфографике, основанной на данных Геологической службы США, мы представили страны с самыми большими запасами редкоземельных элементов.
Что такое редкоземельные металлы?
В группу редкоземельных элементов, также именуемых редкоземельными металлами, редкоземельными оксидами или лантаноидами, входят 17 серебристо-белых мягких тяжелых металлов: лантан (La), церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), прометий (Pm), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd), тербий (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Ho), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb), лютеций (Lu), скандий (Sc) и иттрий (Y). Скандий и иттрий не входят в группу лантаноидов, однако потребители классифицируют их как редкоземельные элементы, поскольку они залегают в тех же месторождениях и обладают аналогичными химическими свойствами.
Само слово «редкоземельный» может вводить в заблуждение, поскольку запасы этих элементов в земной коре достаточно обширны. Однако они редко встречаются в чистом виде в границах одного месторождения. Как правило, такие металлы смешаны с другими элементами.
Сфера применения редкоземельных элементов
Большинство металлов, относящихся к категории редкоземельных, применяются в качестве катализаторов и магнитов в традиционных и низкоуглеродных технологиях. Другой важной сферой использования таких элементов является производство специальных металлических сплавов, стекла и высокопроизводительной электроники.
Из сплавов неодима (Nd) и самария (Sm) могут изготавливаться прочные магниты, устойчивые к высоким температурам, которые идеально подходят для применения в важнейших электронных компонентах и в оборонной промышленности.
Самым сильным из известных магнитов является сплав неодима с железом и бором. При добавлении в состав других РЗЭ, например, диспрозия и празеодима, рабочие характеристики и свойства магнитов могут меняться.
Такие магниты и элементы необходимы для производства двигателей для гибридных и электрических автомобилей, генераторов в ветряных турбинах, жестких дисков, портативных электронных устройств и мобильных телефонов. Их критически важная роль в технологическом секторе объясняет обеспокоенность многих вопросами их добычи и обогащения.
Например, для создания 1 мегаватта ветряных мощностей необходим 171 килограмм РЗЭ, для постройки одного американского истребителя F-35 требуется 427 килограммов таких металлов, а на атомную подводную лодку класса «Вирджиния» уйдет приблизительно 4,2 тонны.
Мировые запасы редкоземельных элементов
Китай стоит во главе списка лидеров по объемам запасов и добычи редкоземельных элементов. В Поднебесной залегает 44 миллиона тонн таких металлов, а ежегодно добывается по 140 000 тонн.
Хотя на втором и третьем месте по залегающим запасам РЗЭ находятся Вьетнам (22 млн т) и Бразилия (21 млн т), ежегодный объем добычи здесь остается низким и составляет всего 1 000 тонн в каждой стране.
Хотя в США залегает 1,5 миллиона тонн запасов лантаноидов, страна в большой степени зависит от импорта обогащенных РЗЭ из Китая.
Поддержка глобальной цепочки поставок
Господство Китая в сфере редкоземельных металлов не случайно. Годы исследований и развития промышленности помогли стране стать лидером, и сейчас Поднебесная способна контролировать добычу и предложение этих ценных элементов на мировом рынке.
Возможность такого контроля заставляет другие страны вести поиск своих собственных запасов. С началом добычи в других странах доля Китая в мировом объеме производства РЗЭ сократилась с 92% в 2010 году до 58% в 2020-м. Тем не менее Китай остается лидером по объему производства обогащенных лантаноидов, обеспечивая 85% от общемировых поставок.
В Китае квоты на добычу РЗЭ выделены только для шести государственных компаний:
- China Minmetals Rare Earth Co
- Chinalco Rare Earth & Metals Co
- Guangdong Rising Nonferrous
- China Northern Rare Earth Group
- China Southern Rare Earth Group
- Xiamen Tungsten
По мере дальнейшего роста спроса на РЗЭ миру придется наращивать интенсивность их добычи.
