Григорий Боярко – о современном состоянии дел в сферах добычи и потребления лития в России

ООО «Полярный литий», совместное предприятие «Норникеля» и «Атомредметзолота» (горнорудный дивизион «Росатома»), получило в феврале 2023 года лицензию на разработку Колмозерского месторождения лития, расположенного в Мурманской области. А заместитель председателя правительства — министр промышленности и торговли Денис Мантуров заявил, что «разработка месторождения даст импульс созданию новой отрасли по производству отечественных аккумуляторных батарей, высокотехнологичной продукции для атомной промышленности, космической отрасли, транспорта, осуществления деятельности в Арктической зоне России».

Современное состояние дел в сферах добычи и потребления лития в России комментирует Григорий Боярко, доктор экономических наук, кандидат геолого-минералогических наук, профессор Инженерной школы природных ресурсов Национального исследовательского Томского политехнического университета.

Есть ли в России свои технологии добычи литиевого сырья?

В России, несомненно, существуют технологические решения, которые могут использоваться для разработки Козмозерского месторождения. Например, на разрабатываемом ранее Завитинском месторождении в Забайкалье при обогащении сподуменовых руд использовалась технология термического отжига с последующим просеиванием получившегося порошка от других минеральных частиц. Качество пудры сподумена получалось достаточно высоким, но потери литиевого сырья в отвальный продукт превышали 40%. Используются и другие технологии обогащения литиевых руд, повышающие выход литиевых минералов в концентрат. Современные схемы обогащения литиевых руд большей частью комбинированные, т.е. сочетают несколько методов. В целом, еще рано обсуждать технологии обогащения и передела литиевых руд с концентратами, все определится при переразведке месторождения и соответствующего комплекса лабораторных и опытно-промышленных испытаний.

Важно отметить, что для всех перечисленных методов и технологий имеется российское оборудование.

О балансе внутреннего потребления и производства литиевого сырья

Согласно распоряжению Правительства РФ от 16 января 1996 г. N 50-р, литий является стратегическим минеральным сырьем. Литиевое сырье используется для обеспечения производства литиевых продуктов, применяемых в алюминиевой промышленности (в электролизе глинозема, легировании алюминия), в атомной энергетике (теплоноситель, аккумуляция водорода), в стеклокерамике (метасиликаты лития), в смазочных материалах, в электрических элементах питания (электролиты и аноды). Последнее направление использования литиевых продуктов является самым быстро растущим по объемам потребления.

Объемы использование лития в атомной промышленности является критическим неуменьшаемым базисом его российского потребления и составляет первые сотни тонн в год. Максимальное потребление литиевых продуктов до последнего времени приходилось на производство литиевых смазок (Литол-24 и др.) – до 900 т/год в 2018 г., но ввиду резкого увеличения цен на литиевое сырье и при наличии альтернативных смазочных продуктов сходного качества (силиконовых смазок), перспектив увеличения этого сегмента не просматривается. А вот в производстве электрических элементов питания отмечается резкий рост потребления литиевого сырья с 250 т в 2002 г. до 1300 т в 2021 г. и ожидается его дальнейшее увеличение. На другие направления использования лития (электролиз алюминия, стекла и керамика, катализаторы при производстве каучука, антипиреновая пропитка тканей, алюминий-литиевые сплавы) используется до 200 т/год литиевых продуктов.

В Калининградской области создается предприятие по производству тяговых литий-ионных батарей для электротранспорта с суммарной мощностью выпускаемых устройств до 4 ГВт-ч в год. Ожидается, что внутреннее национальное потребление гидроксидов лития исходя из предполагаемого прироста российского парка электромобилей до 100 тыс./год возрастет до 6000–8000 т к 2025 г. и до 30 000 т к 2030 г. По другим направлениям использования литиевых продуктов (металлургия, стеклокерамика, смазочные материалы) роста потребления не ожидается ввиду отсутствия серьезных изменений объемов спроса и езкого увеличения цен на литиевые продукты. Наоборот, по этим направления возможно снижение потребления литиевых продуктов.

Возобновление добычи литиевого сырья в России (прекращенного в 1997 г.) до уровня, перекрывающего его национальное потребление, будет знаковым событием. В 2025 г. ожидается запуск промысла гидроминерального сырья на Ковыктинском нефтегазовом месторождении, который позволит получить выпуск 705 т/год карбоната лития при национальной потребности в нем к этому времени на уровне 6000 – 7000 т/год. План разработки Колмозерского месторождения позволит осуществить после обогащения и химического передела выпуск до 45 000 т/год карбонатов и гидроксидов лития, что многократно перекроет национальные потребности в литиевых продуктах.

Исходя из планируемых объемов выпуска карбонатов и гидроксидов лития до 40000 – 50000 т в 2030 г. и росту национального потребления к этому году до 30 000 т, неизбежно сформируется товарный экспортный поток до 20000 т/год, который возможен даже в условиях политических санкций, т.к. продукты лития крайне востребованы на мировом рынке, тем более что лидируют по импорту литиевых продуктов Китай и Индия.

О возможности обнаружения в России новых месторождений лития

Объемы запасов, учтенных на государственном балансе в 17 подготовленных (разведанных) месторождениях лития, позволяют перекрыть более чем на 30 лет национальное потребление литиевого сырья. Конечно, большая часть этих месторождений относительно невысокого качества и проблемна из-за расположения в отдаленных местностях.

Работы по поискам и оценке минерально-сырьевой базы ведутся в том числе и по литиевому сырью. Но осуществлять разведочные работы необходимо только вблизи действующих добывающих производств для расширения их сырьевой базы или на новых крупных объектах с высоким качеством литиевого сырья. В первую очередь предметом разведочных работ должны быть объекты близ проектируемых ГОКов в Мурманской области, где есть множество перспективных участков на известных перспективных площадях: Охмылык, Олений хребет, Васин-Мыльк, Солдат-Мыльковская, Поросозерская.

Поиски новых месторождений необходимо продолжать, но только с оценкой наиболее перспективных объектов. Могут быть и действительно крупные открытия в других регионах, например, Томторское супербагатое месторождение ниобия и редких земель в Якутии, целая Карякская провинция платиновых россыпей на Камчатке и т.п. Именно в результате таких работ и выявлена Ташеглинская площадь сподуменовых пегматитов в Кемеровской области (впрочем, там ещё требуется оценка на предмет выявления месторождений).

По гидроминеральным месторождениям лития в Восточной Сибири (в т.ч. Ковыктинское месторождение) вопрос сложный. С одной стороны, организация промышленной добычи литиеносных околонефтяных вод несложна, но при этом имеются проблемы извлечения литиевых компонентов из самих вод. Простой перенос технологии извлечения лития из рапы соляных озер Южной Америки и Китая практически невозможен – в условиях холодного климата нет смысла организовать естественное обогащение рапы литием в прудах выпаривания, сорбции лития из раствора препятствует высокая концентрация магниевых солей в нефтяных водах Восточной Сибири, чего нет в озерной рапе. Т.е. процесс извлечения лития из околонефтяных вод возможен, но достаточно сложен. Кроме того, нет ясности в гидродинамики добычи околонефтяных вод в взаимоувязке с гидродинамикой заводнения нефтегазовых месторождений, наверняка будут проблемы. Поэтому на Ковыктинском месторождении и проводится опытная эксплуатация всего одной скважины добычи гидроминерального лития с целью определения положительных и отрицательных сторон этого промысла. Может случиться так, что после запуска ГОКов в Мурманской области работы по добыче гидроминерального лития здесь прекратятся.

О перспективах разработки Колмозерского месторождения

Мурманская область позиционируется как регион наиболее вероятной добычи литиевого сырья. Здесь находятся подготовленные (разведанные) месторождения Колмозерское, Полмостундровое и Вороньетундровое. Положительным фактором является наличие в регионе действующих горнодобывающих предприятий с возможностью использования их технических мощностей и рабочих кадров. Отрицательным – более высокие издержки производства Арктической зоны по сравнению с Забайкальской, Кузнецкой и Алтайской литиеносными провинциями с более низкими удельными затратами горнорудного производства.

Колмозерское месторождение разведывалось в 1950-х годах, к настоящему времени изменились и требования к методике разведки месторождений, технологии добычи и обогащения, появились новые требования к охране окружающей среды и принципиально новый подход к геолого-экономической оценке проекта разработки месторождений.

Компании ООО «Полярный литий» необходимо будет произвести переразведку месторождения, утвердить новые кондиции и пересчитать балансовые и забалансовые запасы, а также прогнозные ресурсы литиевого сырья, что потребует затрат времени в 2–4 года. Последующее составление и согласование проекта разработки месторождения также займет 0,5–1,0 года. Затем строительство добывающего производства и обогатительного комплекса – тоже минимум 2 года.

Можно рассмотреть вариант строительства 1-й очереди ГОКа на базе утвержденных запасов и получить разрешение на опытно-промышленную эксплуатацию параллельно с новыми геологоразведочными работами и последующими операциями основного проекта подготовки и разработки месторождения. Но при этом есть риски, что построенное производство 1-й очереди ГОКа может не вписаться в общий проект разработки месторождения, и потребуются затраты на реконструкцию.

Кроме того, при геологическом изучении и проектировании ГОКа необходимо изучить возможность извлечения попутных полезных продуктов (тантала и ниобия), которые учтены в прогнозных ресурсах месторождения. Это может серьезно усложнить схему обогащения литиевых руд месторождения, ложась дополнительным обременением с малым экономическим результатом. Вероятнее всего, попутные полезные компоненты учтут как забалансовые.

Колмозерское месторождение достаточно хорошо изучено с поверхности, и вероятность обнаружение новых пегматитовых тел там невелика. Поэтому ожидать резкого увеличения запасов не следует, возможно лишь небольшое увеличение за счет новых технологий бурения скважин с более высоким выходом керна, чем в 1950–60-е годы.

Можно ли построить на Северо-Западе России редкометалльный промышленный центр?

Вопрос очень сложный: что будет включать редкометальный центр – только добычу минерального сырья или также выпуск конечных товарных продуктов. Даже действующая технологическая цепочка Ловозерского ГОКа с Соликамским магниевым заводом испытывает трудности именно на конечном этапе селекции и выпуска множества индивидуальных продуктов (карбонатов редкоземельных элементов, пентахлоридов и пентаоксидов ниобия и тантала; титана губчатого тетрахлорида титана). Эта проблема касается всех разрабатываемых месторождений и решалась ранее формированием отдельных от добывающих производств центров переработки комплексного минерального сырья. Так, редкоземельное сырье с разных месторождений СССР перерабатывалось на предприятии «Силмет» в Эстонии, а ниобиевое и танталовое сырье – на Ульбинском комбинате в Казахстане.

Формирование центра переработки комплексного сырья непосредственно на месте его добычи возможно, но для условий Арктики стоит проанализировать издержки (поддержание теплового режима технологического производства, удорожание труда и материалов) в сравнении с формированием перерабатывающего кластера в регионе с более благоприятным климатом и наличием достатка рабочей силы и квалифицированных специалистов с проживанием в большем комфорте, нежели в условиях Крайнего Севера.

Тем не менее, отдельные проекты переработки с целью минимизации перевозок рудной массы возможно осуществлять на месте, как, например, проект «Северо-Западной фосфорной компании» (группа «Акрон») на месторождении Олений Рог с переработкой апатитового концентрата на фосфорную кислоту по азотнокислой схеме с получением попутно карбонатов редких земель и утилизацией урана и тория».