Эксперты рассказали, какие редкоземельные металлы есть в Нижегородской области

Уже несколько недель не утихают разговоры о добыче редкоземельных металлов. Все началось с заявлений президента США Дональда Трампа, который высказался о намерении добывать РЗЭ на территории Украины, а затем заключить соответствующую сделку с Россией.

В чем особенность таких элементов и есть ли такие на территории Нижегородской области, разбирались вместе с экспертами в материале сайта pravda-nn.ru.

Что такое редкоземельные металлы

Редкоземельные металлы — это группа химических элементов, обладающих уникальными свойствами, полезными в промышленности. К ним относятся 17 элементов: скандий, иттрий и 15 лантаноидов — лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций.

При всем своем названии эти металлы не такие уж и редкие и довольно часто встречаются в природе, правда — не в виде месторождений. Найти их в концентрированном виде (не внутри пород) достаточно непросто, от чего они имеют такую большую ценность.

РЗЭ используются в самых разных сферах: это оптика, металлургия, производство керамики, фармацевтика, электроника, нефтеперерабатывающая, химическая и автомобильная отрасли. Можно сказать, что РЗЭ вокруг нас: так, например, сразу несколько элементов можно встретить в смартфонах — это европий, иттрий, лантан.

Сами редкоземельные металлы стоят очень дорого. Например, за один килограмм скандия придется отдать минимум 460 тысяч рублей, а тербия — порядка 190 тысяч рублей. Это связано со сложными технологиями их добычи и переработки, чтобы отделить элементы внутри соединений. Кроме того, для добычи РЗЭ используются различные химикаты, которые приводят к образованию большого количества токсичных отходов.

Остаются в недрах

Сейчас ведущими странами по владению разведанными запасами РЗЭ являются Китай (на севере страны есть крупное месторождение Байюнь-Обо), США, Австралия, Индия и Россия. В нашей стране месторождения РЗЭ находятся в Мурманской области, Якутии, Красноярском крае.

При этом в России имеются большие запасы редкоземельных металлов (согласно данным Роснедра РФ, всего известно о 18 месторождениях на территории РФ), однако их добыча и переработка не ведется в соответствующих масштабах из-за отсутствия специальных технологий по разделению металлов, а также по причине высокой конкуренции с одним из лидеров рынка — Китаем.

Другой проблемой является низкий внутренний спрос на российские РЗЭ. Сейчас в России используют РЗЭ около 100 компаний, а их запросы не такие большие.

«С 2022 года мы начали разрабатывать собственные новые технологии добычи, обогащения и разделения РЗЭ, а также восстанавливать традиционные технологические цепочки. Можно сказать, мы начинаем практически с нуля: в Советском Союзе у нас были предприятия полного цикла добычи и переработки редкоземельных элементов, однако сейчас этого нет, — рассказывает доктор технических наук, заведующий научно-исследовательской Лабораторией технологии высокочистых материалов НИИ химии ННГУ им. Н.И. Лобачевского Леонид Мочалов. — Из-за технологического отставания в сферах микроэлектроники, оптики и фотоники потребности отечественного внутреннего рынка РЗЭ покрывались поставками из-за рубежа».

Как отмечает эксперт, «сейчас России стоит сконцентрироваться не только на увеличении добычи РЗЭ, а на развитии высокотехнологичных отраслей, обеспечивающих экономический суверенитет России и являющихся основными потребителями РЗЭ».

Говоря простым языком, во-первых, необходимы высококвалифицированные специалисты, которые захотят ехать в отдаленные регионы на работу на предприятия добычи РЗЭ, этих же специалистов нужно обучить, а для этого необходимо внести изменения в сферу высшего образования и привлечь молодежь идти учиться не на гуманитарные профессии, а инженерные. Во-вторых, также важно развивать собственные технологические решения — разработать линии смартфонов, автомобилей и другие проекты, а в‑третьих, найти инвестиции, которые можно будет вложить в создание среды для добычи и обработки редкоземельных элементов. Короче говоря, фактически создать новую отрасль промышленности в стране.

«С одной стороны, мы можем разрабатывать технологии и увеличивать объемы производства РЗЭ, можем продавать их в составе «полуфабрикатов», например, в виде стекол, из которых можно делать оптические лазеры. Однако гораздо выгоднее создавать конечные продукты с высокой научной, интеллектуальной и технологической составляющей», — подчеркнул Леонид Мочалов.

А что в Нижегородской области?

По данным министерства экологии природных ресурсов Нижегородской области, на территории нашего региона никаких редкоземелов не водится, однако имеется большое количество полезных ископаемых. Среди них — магматические и метаморфические породы, галька, гипс, известняки, доломиты, кварцит, опока, мел, сланцы, мергель, торф и др.

Так, большие залежи торфа находятся в междуречьях Оки и Волги, а также в долинах рек Ветлуги, Керженца, Тёши, Серёжи, и используются в качестве удобрения. Много запасов и для строительства — гипс (Бутурлинский, Арзамасский районы), пески (реки Ока и Волга, Кстовский, Борский, Дзержинский и Лукояновский районы), известняки (Вадский, Перевозский, Богородский районы), глины (Починковский, Лысковский, Лукояновский районы). Есть сырье для химической промышленности — например, каменная соль (Ковернинский и Семёновский районы) и даже месторождения титано-циркониевых руд (в Лукояновском и Гагинском районах).

А как отмечают геологи, на территории Нижегородской области также на больших глубинах может залегать нефть. В свое время даже проводились соответствующие исследования: так, ученые в свое время предполагали, что нефтяной источник мог находиться в Лысковском округе в районе бывшего Девонского моря, существовавшего 400 млн лет назад.

Уже в XX веке сюда приехали исследователи в поисках источника нефти и пробурили на 815 метров скважину. Однако вместо «черного золота» из земли пошла солёная вода.

Мурманский «сувенир»

В сентябре 2024 года Университет Лобачевского заключил соглашение с АО «Арсенал», являющимся одним из крупнейших российских недропользователей. Компания разрабатывает месторождения редких металлов и редкоземельных элементов в Мурманской области. Среди них — циркон и бритолит, концентраты которых имеют высокое содержание циркония, лантана, церия, празеодима, неодима, иттрия.

Проект будут реализовывать совместно с лабораторией технологии высокочистых материалов НИИ химии и кафедрой химии твердого тела химического факультета ННГУ.

«Наш совместный проект предполагает разработку всей технологической цепочки, начиная от добычи руды, заканчивая изготовлением конечной продукции с высокой степенью чистоты. Это позволит полностью заместить импорт ряда материалов, а также наладить выпуск множества новых материалов, необходимых для развития любого высокотехнологичного производства», — отметил ректор ННГУ им. Лобачевского Олег Трофимов при заключении соглашения с мурманскими коллегами.

В рамках сотрудничества нижегородские химики на первых этапах будут проводить научные исследования в области разработки технологий разделения редких металлов и редкоземельных элементов, а также вести работу по получению таких элементов в высокочистом состоянии. Сами добываемые материалы для опытных работ будет направлять мурманская компания — прямо в лаборатории ННГУ.

На втором этапе исследователям предстоит включиться в опытно-промышленные работы в области рационального и экологичного недропользования и направить туда собственные кадры.

Как предполагается, проект позволит разработать новые эффективные методы добычи полезных ископаемых и РЗЭ, которые будут работать быстрее, выгоднее и экологичнее.

«Наша задача — как региона, так и вуза, — это «вспомнить» свои собственные компетенции, дать студентам и преподавателям новые возможности для развития, — объясняет один из участников проекта Леонид Мочалов. — Мы уникальны тем, что вокруг Нижнего Новгорода сосредоточен огромный химический кластер, предприятия которого способны создавать продукты с высокой научной составляющей. У нас есть возможность стать частью этого технологического процесса, то есть локализовать его у себя».

Нижегородские химики уже получили первые образцы обогащённой и необогащённой руды. С помощью новой технологии прямого плазмохимического разделения, которую ученые разработали своими силами, они уже попробовали отделить элементы от породы и направили полученные результаты северным коллегам.

Кроме этого, нижегородцы также разрабатывают новые технологии синтеза новых материалов, которых в среде не существует, однако теоретически они могут существовать.

Ранее на сайте pravda-nn.ru сообщалось, что нижегородские ученые рассказали, что такое цифровое бессмертие и насколько это этично.