Россия обладает фантастическими запасами руд редкоземельных металлов. Месторождения эти практически не разрабатывались, мировой рынок контролируют китайцы. Однако, по всем прогнозам, спрос на них будет расти кратно и для нас откроются новые возможности — правда, кадров и инфраструктуры для их реализации пока нет

Научный руководитель Института геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения РАН академик РАН Николай Похиленко

У России есть гигантские возможности для развития добычи и производства редкоземельных металлов и алмазов, которое во многом сдерживается их пока относительно небольшим потреблением, причем не только в России, но и во всем мире. Но если сбудутся предсказания о кратном увеличении их потребления в ближайшие десять-пятнадцать лет, то России есть чем ответить на этот вызов. Проблема в геологической разведке, которая за последние десятилетия сильно деградировала, и ее надо восстанавливать, чтобы не упустить открывающиеся перспективы. Об этом нам рассказал научный руководитель Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева Сибирского отделения РАН академик РАН Николай Похиленко, который провел почти 40 сезонов в геологических экспедициях на арктических территориях Сибири. В сфере научных интересов Николая Петровича — фундаментальные процессы минералообразования в верхней мантии Земли, процессы генерации расплавов, таких как кимберлит, на больших глубинах, происхождение и процессы образования природных алмазов, минералогия, петрология верхней мантии.

— Еще в 2013 году вы рассказывали мне об удивительном Томторском месторождении редкоземельных металлов, освоение которого вы назвали важнейшей государственной задачей.

— Это месторождение уникально. Во-первых, по качеству руды. Богатая руда. И представляете, в ней окислов редкоземельных металлов содержится 125 килограммов на тонну. А обычно это 20‒30 килограммов. То есть в разы больше. Во-вторых, много металлов, которые относятся к разряду особо дефицитных и высоколиквидных. Например, неодим. А это сверхмощные постоянные магниты на основе сплава неодима для двигателей в электромобилях, генераторов ветряков, маленьких электростанций, небольших гидроэлектростанций. Этот металл имеет широкое применение в современных высоких технологиях. А там содержание окиси неодима почти 22 килограмма на тонну. Это очень много.

— А литий, о котором все говорят?

— Лития там нет. Литий — это другие руды, это в других местах. Добывать литий можно на юге Сибири, там лучше всего. Например, в Иркутской области — там есть нефтяная компания, и у них межпластовые рассолы с хорошей концентрацией хлорида лития, и еще там достаточно много брома, в десятки раз больше, чем лития. Технология получения лития из этих рассолов была разработана еще в конце 80-х — начале 90-х годов прошлого века в Институте химии твердого тела и механохимии у нас в Академгородке. Возглавляла разработку Наталья Павловна Коцупало. В 90-х ее группа поехала в Китай и помогла китайским коллегам построить там два комбината для получения карбоната лития. Они сейчас получают примерно 15–17 тысяч тонн этого материала, который используется для создания очень широкой линейки литиевых аккумуляторов.

А Томторское месторождение — это Уджинское поднятие, Крайний Север. Очень богатые руды. Чтобы покрыть все наши потребности и обеспечить еще и экспортные возможности, достаточно перерабатывать на первых этапах 50–60 тысяч тонн в год.

Фактически эти руды — это уже концентрат, полученный природным путем. Эта территория где-то 370–380 миллионов лет назад была практически на экваторе, а потом переехала на север. Томторский массив очень большой. Его площадь примерно 240 квадратных километров. Изучена примерно одна шестая часть. Центральная часть называется участок Буранный. И еще есть участки Северный и Южный, все вместе около 40 квадратных километров.

— А что еще там есть, кроме неодима?

— Там много чего. К примеру, содержания в тонне руды в окислах таких дефицитных металлов составляют: празеодима — 5,6 килограмма, самария — 2,5 килограмма, гадолиния — 2,5, диспрозия — 1,5, иттрия — 7,5, ванадия — 12, лантана — 26, церия — 63, а ниобия — аж 67 килограммов! Мы покупаем сейчас феррониобий в Бразилии. А у нас уже есть свои технологии, разработанные для переработки томторских руд нашими коллегами в Красноярске в Институте химии и химических технологий Сибирского отделения РАН группой под руководством Владимира Ивановича Кузьмина, очень опытного технолога и одного из лучших специалистов по переработке таких сложных руд.

Феррониобий — это препарат для сталелитейной промышленности, который используется для изготовления низколегированных сталей для многих целей, например для скоростного транспорта. Рельсы становятся более прочными, не коррозируют и дольше служат. А еще он используется в авиации, в автомобилестроении, при строительстве высотных зданий.

Далее, из металлов, которые на слуху, это средние и тяжелые лантаноиды, наиболее дефицитные, наиболее востребованные. Они используются для получения целой линейки сплавов с особыми свойствами.

— Что мешает освоению этого месторождения?

— Мы начали разрабатывать программу его освоения, и к ней подключился тогда председатель совета директоров компании «ТриАрк Майнинг» Игорь Тихов. Он приезжал к нам. Мы давали всю информацию о том, что там есть, что может быть, какие перспективы. В это время моим заместителем в институте, где я был директором, был человек, который провел детальную разведку участка Буранный, — Александр Толстов. В то время он работал в АО «Алроса» , был главным геологом Северной партии, входящей в знаменитую Амакинскую экспедицию. Он долго и детально работал на этом месторождении и много чего знал. К нам за консультациями приезжали разные люди из Москвы, а потом образовалась компания «Восток Инжиниринг», которая получила лицензию на это месторождение. В конце концов ее перепродали вместе с компанией группе компаний ИСТ, руководимой братьями Александром и Виталием Несисами. Они пытались доразведать это месторождение, сделать какое-то добывающее предприятие, но все шло как-то ни шатко ни валко, и вот уже девятый год пошел, но серьезной работы там, в общем-то, так и не было проведено.

Институт геологии и минералогии имени В. С. Соболева Сибирского отделения РАН

И это совершенно уникальное месторождение пока не задействовано. Может быть, оно, конечно, и хорошо, потому что планировалось возить руду из этого месторождения в Краснокаменск, это Забайкалье, недалеко от границы с Китаем… Там минимальная переработка, а окончательное получение продуктов третьего передела — чистых металлов — это уже на территории Китая. А это все можно было бы делать у нас. Все необходимые технологии в Красноярске были разработаны, и надо было довести их до промышленного уровня. Было понятно, как делать, необходимо было оборудование, и все можно было сделать на площадке росатомовского горно-химического комбината Красноярск-26. Ну не сложилось. Я надеюсь, что сейчас изменится. Дело в том, что рядом с Томторским массивом, который не до конца изучен, есть признаки хорошего содержания благородных металлов — и золота, и платины. И что еще интересно: на участке Северный, где скважины поглубже, над зоной коры выветривания, которая была, когда эта территория была вблизи экватора, корообразовательные процессы выносили из этих пород натрий, магний, железо, кальций. И концентрировались те элементы, которые как раз нам нужны. Но этот процесс происходил в верхних частях массива, а глубже находятся карбонатиты. В этих карбонатитах находятся довольно мощные тела с высокой концентрацией марганца, а марганец — очень нужный элемент, опять-таки для металлургии.

Томторский массив более или менее изучен, но на этой же территории есть еще четыре массива, и они практически не изучены. Один есть вообще не разбуренный. Это рядом, все эти массивы в районе Уджинского поднятия, названного по имени речки Уджи, правого притока реки Анабар. И рядом же, чуть-чуть от Уджинского поднятия на северо-запад, есть речки Маят и Биллях, это тоже правые притоки реки Анабар. В их аллювиальных отложениях очень хорошие, дорогие алмазы. А выше по течению Анабара еще есть речка Эбелях, также правый приток этого самого Анабара, там тоже алмазов много, но они дешевые, некачественные, так называемой пятой, седьмой разновидности, 30–40 долларов за карат. А вот в речках Маят и Биллях, средняя цена алмаза 180 долларов за карат. Там 50 процентов плохих и 50 процентов очень качественных, хороших алмазов, которые поступили в русловые отложения этих рек из находящихся в этом районе алмазоносных кимберлитов, которые нам предстоит еще найти. Алмазы в них будут не хуже, чем в трубках Мир или Интернациональная.

— Но эти плохие, наверное, тоже применимы?

— Да, конечно. В буровых инструментах, камнерезных пилах. Алмазы из россыпей в бассейне реки Анабар добывает компания «Алмазы Анабара» дочка «Алросы». Попутно с алмазами из россыпей добываются золото и платина, которые, по имеющимся данным, поступают из массивов щелочно-ультраосновных пород Уджинского поднятия.

Если идти от Томторского массива в сторону Красноярского края, западнее за Анабар, там огромный стокилометровый кратер Попигайская астроблема. Что это такое? Примерно 36 миллионов лет назад большой метеорит, фактически астероид, размером порядка шести километров со скоростью примерно 30 километров в секунду врезался в Землю. В результате мощнейшего взрыва образовался стокилометровый кратер, выброс из кратера где-то на 500 километров. Для того района это была катастрофа. Людей еще, естественно, тогда не было, но живность там уже была. И эта живность в радиусе 500 километров была уничтожена. В породах мишени — Анабарского кристаллического щита — были гнейсы с высоким содержанием графита. При взрыве возникли очень большие давления, до полутора тысяч килобар, а температура была 3500–4000 градусов. Эти условия существовали очень недолго, пока тормозился этот самый метеорит, примерно секунду, максимум полторы секунды. Но этого хватило, чтобы часть графита, который содержался в этих породах, превратился в природный наноструктурированный материал, состоящий из обычного кубического алмаза и более плотной гексагональной модификации этого углерода — лонсдейлита. 

Россыпное месторождение прииска «Молодо», разрабатывемое АО «Алмазы Анабара», дочерней компанией семейства АЛРОСА

Эти импактные алмазы состоят из переменного количества кристаллитов обычных кубических алмазов и лонсдейлита размером 20–50 нанометров.

Виктор Людвигович Масайтис, ленинградский ученый, который работал на Севере, разгадал природу этого кратера, и он первый нашел эти импактные алмазы. В 80-е годы прошлого века этот кратер начали изучать. Засекретили все. Была образована Полярная экспедиция. Добыли эти самые импактные алмазы. Уже тогда было видно, что они более износостойкие, абразивная способность у них выше, чем у обычных природных либо синтетических алмазов. Но когда обнаружилось, что там нет ценных ювелирных алмазов, а только технические, Политбюро решило: «Зачем туда лезть, в Арктику, к этим техническим алмазам? Мы построим заводы в Минске, в Киеве, в Барнауле, под Ереваном, чтобы получать синтетические алмазы». Но китайцы, которые тоже запустили их изготовление в больших объемах, демпинговали на рынке, и ничего у нас, в общем-то не получилось.

Когда я стал директором нашего института, мне стала интересна тема импактных алмазов. Мы начали изучать их с ВНИИалмазом, но он захирел в 90-е годы. Где-то с 2009-го мы работали по этой теме с Институтом сверхтвердых материалов имени Бакуля НАН Украины в Киеве. После 2014 года это сотрудничество прервалось, и мы переориентировались на наших коллег в Белоруссии. Там очень хорошие специалисты, хорошее оборудование есть в Научно-производственном объединении «Институт машиностроения НАН Беларуси», НПО «Институт сверхтвердых материалов и полупроводников», и с этими организациями мы сотрудничали и продолжаем сотрудничать.

Полученные результаты показали, что у импактных алмазов, во-первых, абразивная способность в два — два с половиной раза выше, чем у природных либо синтетических алмазов, а износостойкость, или время работы до износа, выше от двух с половиной до шести раз. И у них очень высокая удельная поверхность, примерно в девять раз выше, чем у зерен из синтетических алмазов. И термостойкость у них на 250 градусов выше, что позволяет делать спеки из этого материала с кремнием и получать очень хороший композитный материал.

Так вот, суммарные мировые запасы природных алмазов в кимберлитах — это примерно пять миллиардов карат. Запасы только участка Скальный — примерно 145 миллиардов карат, а этот участок — это лишь 0,3 процента от общей площади кратера, то есть реальные ресурсы этого материала — триллионы карат. Но и этих 143 миллиардов, если начать использовать этот материал, при том что годовая потребность в них в мире сейчас составляет где-то 150–200 миллионов карат и можно довести ее до полумиллиарда, может быть, даже до миллиарда лет через десять, хватит на сто с лишним лет.

— Это месторождение разрабатывается?

— Пока нет. Мы готовимся. В Якутии работает такой золотопромышленник Андрей Витальевич Каздобин. Он добывает золото на Алдане, занимается золотыми россыпями. И он заинтересовался этим объектом и сейчас занимается оформлением лицензий на несколько площадей в пределах кратера. Заинтересовалось этим материалом, помимо наших белорусских коллег, и руководство МГТУ Станкин. Ректор Владимир Валерьевич Серебренный и руководитель научного блока Станкина Дмитрий Юрьевич Колодяжный уже связались с нашими белорусскими коллегами. Станкину сейчас поручено возрождать нашу станкостроительную промышленность. А к станку нужны же и резцы, и сверла, и фрезы. Беда в том, что у нас очень плохо с инструментальной промышленностью, мы почти все закупаем. Насколько я знаю, где-то еще года три назад закупали примерно 93 процента оснастки к имеющимся станкам.

Уже получен патент с нашими белорусскими коллегами на использование этого материала при магнитно-абразивной обработке сверхтвердых материалов и изделий, например твэлов с циркониевой оболочкой, стержней для реакторов атомных электростанций. Гораздо эффективнее и чище получается обработка, гораздо быстрее.

Есть и ряд других применений. В электронике, например. В НПО сверхтвердых материалов и полупроводников пробовали обрабатывать пластины из кремния. Очень быстро полируется и очень высокое качество поверхности. Еще перспективно для изготовления оптических элементов.

Я работал в тех районах 14 сезонов. Мы нашли там древние россыпи, образовавшиеся где-то 350 миллионов лет назад, и обнаружили в верховьях реки Молодо признаки кимберлитовых трубок и хорошие проявления россыпных алмазов. Первый президент Республики Саха (Якутия) Михаил Ефимович Николаев организовал там алмазодобывающее предприятие ОАО «Нижне-Ленское». Потом оно стало «дочкой» «Алмазов Анабара». Насколько я знаю, за двадцать лет там было добыто алмазов примерно на пять миллиардов долларов. И 80 процентов этих денег шло на республиканские объекты. Отстраивался Якутск, строились медицинские центры, университет, там много чего.

— Вернемся к теме редкоземельных металлов, поскольку сейчас это одна из самых обсуждаемых тем. Каково у нас состояние промышленности разведки, разработки, добычи?

— К сожалению, все о них говорят, но у нас нет потребления. Можно начать выработку, а куда девать? Продать на внешний рынок? Китайцы нас не пустят, потому что они очень цепко держат этот рынок. Они контролируют более 80 процентов мирового рынка редкоземельных металлов. И очень грамотно и умно поступили в свое время, когда начали очень дешево их продавать. У них тогда месторождение начало работать в Баюнь-Обо, и они начали в других регионах земли скупать, себе брать эти месторождения и по низкой цене продавать металлы.

— Демпинговали?

— Да, демпинговали. И разорили всех своих конкурентов. А потом этот китайский реверанс: когда у них уже не было конкурентов, подняли цены. Поэтому китайцы, если мы полезем туда, нас не пустят. Но это сейчас. А вот к 2040 году потребление редких земель в связи с развитием новых технологий: «зеленая» энергетика, электромобили и все такое — их потребление вырастет в семь раз, и вот тогда, конечно, и у нас будет место на этом рынке. Хотя китайцы наверняка захотят каким-то образом взять под контроль такое «сладкое» месторождение.

— Они уже замахиваются?

— Я думаю, что они прекрасно все это знают и потихоньку будут подбираться к нему. А еще рядом, как я вам говорил, есть регион, где еще четыре неизученных массива, и там не только редкоземельные металлы, но и много чего еще.

Если мы начнем выпускать электромобили миллионами штук, то и у нас пойдет. Когда мы начнем делать маленькие ветровые электростанции, генераторы, новое поколение электродвигателей, новое поколение легких, но очень мощных генераторов.

Например, тот же неодим и празеодим, самарий очень скоро будут нужны нашим белорусским коллегам для производства БелАЗов. Эти огромные самосвалы, грузоподъемностью до 600 тонн, они переводят на аккумуляторы. Сейчас у них на этом огромном грузовике стоит дизель, генератор, и на каждом колесе по электродвигателю. Теперь дизеля, который задымляет карьеры, и генератора не будет, а будет аккумулятор и электродвигатель. Машина будет легче, экономичнее и экологически совсем другой.

Поскольку наши страны образуют союзное государство и мы поддерживаем друг друга, нужно учитывать, что Белоруссии тоже потребуется довольно много таких металлов.

Мое глубокое убеждение: для успешного развития нашей промышленности — станкостроительной, автомобильной, производства генераторов, двигателей и так далее — должны быть если не Госплан, то какое-то государственное регулирование. Например, если в 2030 году мы собираемся запустить вместе с нашими белорусскими коллегами мощнейший завод по карьерной технике, нам потребуется вот такое-то количество редкоземельных металлов. Значит, надо подготовить технологии их переработки и их производство, чтобы выдать эти металлы нужной степени чистоты и в нужном количестве. Тогда в Томтор и Уджинское поднятие пойдут уже все. Это очень «сладкий» район, где будут новые месторождения, я уверен, и обычных алмазов, будут месторождения благородных металлов, новые месторождения редкоземельных металлов, там будет нужный нам марганец, те же импактные алмазы.

— Соответствующую металлургию там же не построишь?

— И не надо. Лучше всего было бы на росатомовском комбинате Красноярск-26. Там можно сразу отделять уран, торий и там же складировать.

— Там и уран есть?

— Сто граммов где-то на тонну. И он тоже пригодится. Переработают для целей «Росатома».

Тем более что сейчас создание промышленности редкоземельных металлов поручили «Росатому». У меня не так давно был разговор с Владимиром Николаевичем Верховцевым, генеральным директором «Атомредметзолота». Им это интересно. Но, опять же, эти предприятия «Росатома» на хозрасчете, и им надо иметь какие-то гарантии того, что эти металлы будут востребованы, им нужно планировать свои расходы, знать, к какому сроку им нужно решить ту или иную проблему. А для этого необходимо государственное регулирование. Чтобы им сказали: такой-то продукт в таком-то количестве к такому-то сроку выдай, и у тебя он будет взят, и маржа будет не меньше 20 процентов гарантированно, и чтобы были четко определены права, обязанности и степень ответственности добычных, перерабатывающих организаций и государства. А пока есть опасения.

— А насколько Россия в целом изучена геологически?

— Если говорить о Восточной Сибири, особенно о северных территориях, то относительно детально они изучены плохо, отдельными кусочками. Сейчас главная проблема геологического изучения, развития минерально-сырьевой базы связана с кадрами. Их фактически нет. Отрасль сильно деградировала за последние тридцать лет. К примеру, возьмем родную мне Якутию, там были в советские времена, в конце 80-х, три государственных организации: ПГО «Якутскгеология», «Якутскгеофизика» и «Ленанефтегазгеология». Самой большой была «Якутскгеология» — 30 с половиной тысяч человек в ней работало. А в целом было 44 тысячи сотрудников этих организаций. Сейчас осталась одна «Якутскгеология». Других уже нет, они обанкротились, активы, недвижимость распроданы. А в «Якутскгеологии» сейчас работает 650 человек, из них занимаются геологией, геологической работой человек 200.

А по всей России во всех геологических организациях, занимающихся проблемами, связанными с твердыми полезными ископаемыми, включая научные организации, в 2014 году, по-моему, было 87 тысяч, сейчас осталось 62 тысячи работающих сотрудников. И из этих 62 тысяч только 30 процентов реально работают в поле. Во всех геологических институтах Российской академии наук осталось всего три с половиной тысячи человек, из которых работать в экспедициях могут не более 30 процентов.

Все наши университеты выпускают в среднем полторы-две тысячи специалистов с геологической специальностью в год последние пять лет. Это очень мало. Причем из полутора-двух тысяч трудоустраивается по специальности только половина, и не потому, что спроса нет, они просто не хотят ехать туда, где есть потребность в геологах. Только 400–500 едут работать в Дальневосточный или в Сибирский округ, там, где это более или менее востребовано. И средний балл по ЕГЭ для поступления на эту специальность — 61, а это довольно низкий уровень школьной подготовки абитуриентов. Причем наиболее талантливые абитуриенты в основном стремятся в центральные вузы в европейской части России.

— Но это, условно говоря, прикладная геология. А собственно геологическая наука у нас в каком состоянии?

— Академическая наука сохранилась гораздо лучше, чем прикладная. Потери, конечно, есть и в науке. Генеральный директор ЦНИГРИ Александр Иванович Черных посчитал, что потери в академической геологической науке в разы меньше, чем в прикладной. Например, у Федерального агентства по недропользованию была целая серия профильных институтов за Уралом. Сейчас их нет ни одного. А академические почти все сохранились, но уменьшились, сжались по количеству людей, по возможности вести геологические работы.

— Если подвести итог, что нужно сделать, на ваш взгляд, для развития геологии?

— Сначала нужно провести объективный анализ качества оставшихся запасов. Потому что есть запасы, которые качественно выглядят только бумаге, а есть запасы, которые экономически целесообразно использовать. Они, бывает, отличаются в разы. Дальше нужно оценить, это уже должны экономисты сделать, реальность развития тех или иных отраслей промышленности, например авиастроения, автомобилестроения, чтобы оценить сколько и чего нужно. А технологи должны определить, например, сколько нужно лития, чтобы производить определенное количество литий-ионных аккумуляторов: скажем, карбоната лития потребуется 10 тысяч тонн в год к тому времени, когда начнем масштабно производить аккумуляторы. Иначе нам придется их покупать. То есть нам надо знать сколько тех же редкоземельных металлов нужно, когда, какого качества и для каких целей. И дальше уже государственное регулирование развития этих взаимосвязанных производств.

Воссоздание стадийности геологоразведочных работ крайне необходимо, и на ранних стадиях геологического изучения слабо изученных территорий такими работами должны заниматься государственные организации с обязательным привлечением профильных академических институтов. Например, чего-то у нас совсем мало, не хватает, но где-то на нашей территории оно, возможно, есть. Значит, его надо искать и ставить полный цикл геологоразведочных работ на территориях с максимальными перспективами успеха.

Сохранились школы вокруг людей, которые имеют опыт проведения таких работ, у пока еще живых первооткрывателей есть опыт открытий таких месторождений. Такие люди должны оценить, какие специалисты там нужны. Их надо подготовить. Готовить надо с обязательным привлечением специалистов академических институтов, сохранившиеся школы которых знают, как это делать. Университеты последнее время шли на поводу у добывающих компаний и готовили специалистов в основном для эксплуатационной разведки. Они добуривали и изучали глубокие горизонты и фланги, наращивали запасы существующих объектов, поставленных на баланс уже давно, еще многие десятилетия назад.