Редкоземельные элементы (далее по тексту – РЗЭ) приобретают все большее значение в процессе перехода к "зеленой" экономике в связи с их важной ролью в постоянных магнитах, люминофорах, катализаторах, перезаряжаемых батареях и т.д.
Поскольку в настоящее время Китай производит более 90% мировых РЗЭ и навязывает все более жесткую экспортную квоту, остальной мир может в не столь далеком будущем столкнуться с дефицитом РЗЭ.
Проблема баланса
В настоящее время горнодобывающие компании активно ищут новые пригодные для эксплуатации месторождения РЗЭ, в то время как некоторые старые шахты вновь открываются. В связи с отсутствием на их территории первичных месторождений, многим странам придется полагаться на вторичную переработку РЗЭ из промышленных отходов и продуктов с истекшим сроком службы, содержащих РЗЭ.
В процессе переработке РЗЭ также сталкиваются с так называемая "проблемой баланса". Например, при первичной добыче неодимовых руд из редкоземельных металлов образуется избыток более распространенных элементов - лантана и церия. Таким образом, утилизация неодимия может уменьшить общее количество необходимых РЗЭ руд.
Несмотря на масштабные (в основном лабораторные) исследования по утилизации РЗЭ, до 2011 года было по факту переработано менее 1% РЗЭ. Это в основном связано с неэффективностью процесса, технологическими проблемами и, особенно, отсутствием стимулов. Поэтому радикальные улучшения в области утилизации РЗЭ являются абсолютной необходимостью. Это может быть достигнуто только путем разработки эффективных способов переработки.
Детальный разбор сложностей
Редкоземельные элементы (РЗЭ) представляют собой группу из 17 химически схожих металлических элементов (15 лантанидов, скандий и иттрий). Они приобретают все большее значение в процессе перехода к "зеленой" низкоуглеродной экономике. Это связано с их важной ролью в постоянных магнитах, люминофорах, NiMH аккумуляторах, катализаторах и пр.
Растущая популярность гибридных и электрических автомобилей, ветряных турбин и компактных люминесцентных ламп приводит к росту спроса и цен на РЗЭ.
В своем знаковом докладе "Критически важные сырьевые материалы для Европейского союза" (2010 год) Европейская комиссия рассматривает РЗЭ как группу наиболее критических сырьевых материалов с наибольшим риском появления дефицита. Как также было признано Министерством энергетики США в среднесрочной «матрице критичности», пятью наиболее критическими РЗЭ являются неодим (Nd), европий (Eu), тербий (Tb), диспрозий (Dy) и иттрий (Y).
В настоящее время Китай добывает более 90% всех редкоземельных металлов, хотя эта страна обладает менее 40% мировых запасов. Китай специализируется не только на извлечении редкоземельных оксидов из руд, но и на последующей обработке, т.е. разделении на отдельные элементы, переработке в редкоземельные металлы, производстве постоянных редкоземельных магнитов и люминофорных ламп.
В связи с огромными (и постоянно растущими) внутренними потребностями, Китай ужесточил свою экспортную квоту на РЗЭ с 50 145 тонн в 2009 году до 31 130 тонн в 2012 году. А текущая торговая война с США в 2018-2019 гг эти квоты уменьшила еще значительнее. Для различных РЗЭ нет никаких подквот, хотя с 2012 года проводится различие между легкими РЗЭ и тяжелыми РЗЭ. Скандий во внимание не принимается.
Эти экспортные квоты могут создать серьезные проблемы для потребителей РЗЭ за пределами Китая и, следовательно, для развития более устойчивой низкоуглеродной экономики. Кроме того, ожидается, что в течение следующих 25 лет спрос на неодим и диспрозий вырастет на 700% и 2600% соответственно.
Пути решения
Для решения проблемы дефицита РЗЭ можно предложить триединый подход, встроенный во всеобъемлющую регуляционную политику в области сырьевых материалов, которая также включает переработку сырья и разработку альтернативных товаров и продуктов с изначально меньшим воздействием на окружающую среду.
Первым компонентом этой стратегии является замещение критических редкоземельных металлов. Во-вторых, риск дефицита РЗЭ может быть снижен за счет инвестиций в первичную добычу полезных ископаемых на старых или новых месторождениях РЗЭ. По факту, в настоящее время горнодобывающие компании активно ищут новые пригодные для эксплуатации редкоземельные месторождения, и старые шахты вновь открываются. Например, шахта "Маунтин Пас" в Калифорнии возобновила производство в 2012 году.
Однако отсутствие на территории многих стран первичных месторождений означает, что они должны будут инвестировать в добычу других полезных ископаемых в техносфере, и быть готовыми к обмену с другими странами.
