Краткие сведения о месторождениях и мировых запасах редкоземельных элементов

Как уже было отмечено выше, термин «редкие земли» является не совсем адекватной характеристикой распространенности некоторых РЗЭ в земной коре. Источником происхождения слова «редкие» является тот долгий процесс их открытия и получения каждого элемента в чистом виде, что обусловлено их сильной «распыленностью» в земной коре (мало месторождений с высокой концентрацией РЗЭ в рудных породах), близостью атомных весов и химических свойств из-за почти одинаковой валентности (+3).

Еще в 1960-е гг. была составлена картина распространенности каждого из химических элементов периодической системы (табл. 2). Как видно, самым распространенным химическим элементом является кислород - 47 % (объемных). За ним следуют кремний (29,5 %) и алюминий (-8 %). Четвертое место занимает железо (4,65 %). Примечательным является положение неодима - широко применяемого в настоящее время для изготовления высокоэнергетических постоянных магнитов: он находится рядом с никелем и цинком, и его больше в земной коре по сравнению с медью и кобальтом. Действительно более редкими являются элементы конца редкоземельной линейки - тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и особенно тулий и лютеций. Однако и их в земной коре больше, чем благородных металлов - серебра, палладия, золота и платины. Эти факты ставят под сомнение правильность термина «редкие земли». Однако этот термин существует практически уже два столетия и ни у какого реформатора не «поднимется рука» к смене их исторического названия.

Всего в земной коре насчитывается порядка 250 минералов, в состав которых входят РЗЭ. Примерно в 200 из них содержание R203 не превышает 0,07 вес. %. Для промышленного извлечения представляют интерес лопарит, эвксенит, самарскит, монацит, баст- незит, апатит, фосфорит, ксенотим.

Массовая доля различных химических элементов в земной коре*

Название элемента

Символ элемента

Массовая доля элемента в земной коре, %

Кислород

о

47

Кремний

Si

29,5

Алюминий

А1

8,05

Железо

Fe

4,65

Кальций

Са

2,96

Калий

К

2,5

Натрий

Na

2,5

Магний

Mg

1,87

Титан

Ti

0,45

Марганец

Mn

0,1

Фосфор

P

0,093

Фтор

F

0,066

Барий

Ba

0,065

Сера

S

0,047

Стронций

Sr

0,034

Углерод

C

0,023

Хлор

Cl

0,017

Цирконий

Zr

0,017

Рубидий

Rb

0,015

Ванадий

V

0,009

Хром

Cr

0,0083

Название элемента

Символ элемента

Массовая доля элемента в земной коре, %

Цинк

Zn

0,0083

Церий

с

0,007

Никель

Ni

0,0058

Медь

Си

0,0047

Неодим

Nd

0,0037

Литий

Li

0,0032

Лантан

La

0,0029

Иттрий

Y

0,0029

Ниобий

Nb

0,002

Галлий

Ga

0,0019

Азот

N

0,0019

Кобальт

Co

0,0018

Свинец

Pb

0,0016

Торий

Th

0,0013

Бор

В

0,0012

Скандий

Sc

0,001

Празеодим

Pr

0,0009

Гадолиний

Gd

0,0008

Самарий

Sm

0,0008

Диспрозий

Dy

0,0005

Тербий

Tb

0,00043

* Приводится по: [2].

Главные минералы: монацит, бастнезит, лопарит, апатит, фосфорит. В монацитах содержание R203 достигает 50-68 %, однако в них присутствует ~10 % радиоактивного оксида тория (ThO), что значительно усложняет их переработку. Мировые запасы редкоземельных металлов оцениваются в 100 млн т в пересчете на оксиды РЭМ.

Наибольшая часть мировых ресурсов этих металлов заключена в бастнезитовых месторождениях на территории Китая и США. Второй по величине сырьевой сегмент представлен монацитовы- ми месторождениями в Австралии, Бразилии, КНР, Индии, Малайзии, ЮАР, Шри-Ланке, Таиланде и США. Остальные ресурсы связаны с месторождениями ксенотима, ионно-абсорбционных глин, лопарита, фосфоритов, апатитов, вторичного монацита, эвдиалита и с жидкими отходами производства урана.

Распределение мировых запасов РЗМ представлено на рис. 1 по данным Геологической службы США [3]. Мировые запасы и база запасов редких земель по состоянию на начало XXI столетия Геологической службой США оцениваются следующим образом (в пересчете на оксиды редкоземельных металлов - РЗО, округленные данные) (табл. 3). В табл. 4 представлено содержание РЗЭ в наиболее крупных месторождениях.

Распределение мировых запасов редкоземельных металлов

Рис. 1. Распределение мировых запасов редкоземельных металлов

Таблица 3

Мировые запасы и база запасов РЗМ, тыс. т*

Страна

Запасы

База запасов

Прочие страны

22 000

23 000

КНР

27 000

89 000

Бывш. СССР

19 000

21 000

США

13 000

14 000

Австралия

5 200

5 800

Индия

1 100

1 300

ЮАР

390

400

Бразилия

82

310

Малайзия

30

35

Шри-Ланка

12

13

Всего

100 000

110 000

* Приводится по: [3].

Таблица 4

Среднее содержание редкоземельных элементов в наиболее крупных месторождениях мира

Название месторождения

Массовая доля РЗЭ, %

Ловозерское (Россия)

1,1

Томторское (Россия)

12,8

Боян-Обо (Китай)

6,0

Маунтин-Пасс (США)

7,7

Основным производителем группы редкоземельных металлов вплоть до настоящего времени (2014 г.) является Китай, обеспечивавший более 90 % их мирового производства в 2011 г. Китай активно развивает все производства с использованием РЗМ, поэтому поставки на экспорт редкоземельного сырья и даже чистых оксидов и металлов в начале XXI в. им неуклонно сокращались. Это привело в начале 2011 г. к так называемому «редкоземельному кризису», когда цены на мировом рынке на наиболее востребованные РЗМ выросли в десять и более раз. Данное обстоятельство побудило многие страны, ранее покупавшие РЗЭ на мировом рынке (главным образом у Китая), вернуться к собственному производству (США, Россия) или диверсифицировать поставщиков (Япония, Германия) за счет освоения новых месторождений за пределами Китая (территории Австралии, Южной Африки, Канады, Вьетнама, Индии).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >