Редкоземельные металлы: мировая добыча и производство

СОЛЬ ЗЕМЛИ

СОЛЬ ЗЕМЛИ

Редкоземельные металлы: мировая добыча
и производство

Леонид Шпилевой, по материалам журнала
"Минеральное сырье"

Использование редкоземельных металлов
(РЗМ) способствует созданию принципиально новых
технологий, материалов, приборов, технических
устройств. При этом темпы роста спроса на РЗМ
существенно опережают спрос на другие виды
минерального сырья. И для редкоземельных
магнитов, автокатализаторов, никель-гидридных
батарей на ближайшее будущее предсказываются
ежегодные темпы роста потребления РЗМ не менее
10-15%.

Новые области применения РЗМ возникают
одна за другой, в связи с чем многие западные
эксперты называют современный период "золотым
веком" редкоземельной промышленности.
Практическое использование РЗМ началось лишь в XX
веке, но развивалось быстрыми темпами, и в
настоящее время насчитывается более 100 областей
применения РЗМ. Большая часть их используется в
виде смешанных соединений, оксидов и мишметалла
(сплав на основе РЗМ), в качестве катализаторов
для крекинга нефти, в производстве стекла и
керамики, а также в металлургии. До начала 90-х
годов на эти области применения приходилось
более 95% суммарного потребления РЗМ, но в
последнее десятилетие весьма активно
развивалось их использование в
высокотехнологичных наукоемких отраслях.

Сырьевые ресурсы РЗМ

Мировые запасы и сырьевые ресурсы РЗМ
значительны. Только в 90-х годах подтвержденные
запасы оксидов РЗМ увеличились вдвое и сейчас
превышают 110 млн. т. Из основных потребителей
запасов РЗМ не имеют Япония и страны Западной
Европы.

Наиболее крупными запасами
редкоземельных оксидов (РЗО) обладает Китай, где
разрабатывается самое крупное редкоземельное
месторождение в мире – Баюнь-Обо. Кроме того, в
Китае имеются разнообразные по составу руды,
соответствующие практически любым вероятным
требованиям промышленности, причем в стране
сосредоточено около 80% мировых запасов РЗМ
наименее распространенной иттриевой группы.
Суммарно выявленные ресурсы РЗО в Китае в 2000 г.
оценивались в 48 млн. т.

Большими запасами и ресурсами обладают
также США, где эксплуатируется одно из самых
богатых месторождений цериевых РЗМ –
Маунтин-Пасс. Вместе с Баюнь-Обо оно обеспечивает
более 80% мировой добычи редкоземельного сырья.

Месторождения РЗМ разнообразных
промышленных типов имеются в Австралии, в том
числе и самое богатое из известных на
сегодняшний день – месторождение Маунт-Уэлд, где
при бортовом содержании 20% и среднем содержании
23,6% РЗО их запасы оцениваются в 1 млн. т.

Запасы в 20 млн. т РЗО оценены в
карбонатитовом месторождении Этанено в Намибии,
но подробных сведений о нем не публиковалось.

Все вышеуказанные месторождения по
составу РЗМ являются цериевоземельными или
иттриево-цериевоземельными. Иттриевоземельные
месторождения значительно меньше по запасам,
имеют зачастую на порядок меньше содержание РЗО
и расположены главным образом в Канаде,
Австралии и Бразилии.

В бывшем СССР разрабатывалось три
сырьевых источника: Ловозерское месторождение
лопаритовых руд в Мурманской области, которое
обеспечивало 75-80% добычи РЗМ, в основном цериевой
группы; месторождение Кутессай-II с
ксенотим-иттросинхизитовыми рудами в Киргизии
(около 5% добычи РЗМ); месторождение костного
дендрита Меловое и другие в западном Казахстане
(15-20% добычи РЗМ). Два последние из перечисленных
источников поставляли по 50% РЗМ иттриевой группы.

Россия располагает большим числом
месторождений и очень крупными запасами и
ресурсами РЗМ, как учтенными Государственным
балансом запасов, так и разведанными, но еще не
уточненными; либо оцененными предварительно. Но
качество руд большинства месторождений ниже, чем
разрабатываемых за рубежом.

Государственным балансом запасов РЗМ
России в настоящее время учтено 14 месторождений,
но в рудах большинства из них РЗМ присутствуют в
невысоких концентрациях и являются
второстепенными попутными компонентами. Лишь в
Ловозерском и Катугинском месторождениях РЗМ
входят в число главных полезных компонентов
комплексных руд.

Четвертая часть запасов РЗМ заключена в
лопаритовых рудах эксплуатируемого
Ловозерского месторождения (Мурманская обл.).

Лопарит распределен в
стратифицированном комплексе неравномерно:
выделяется 95 лопаритоносных горизонтов
мощностью 0,5-2,5 м, в породах которых он образует
тонкую (1-2 мм) вкрапленность. Минерал содержит
(масс. %): 0,3-0,6 Ta2O5; 8-9 Nb2O5; 30-35 TR2O3 в основном цериевой
группы. В комплексных лопаритовых рудах средние
содержания РЗО невысокие – 0,9-1,4%, в лопаритовых
концентратах – 30-34%.

Расположение Ловозерского
месторождения на Крайнем Севере, трудные
горнотехнические условия, преимущественно
подземная отработка и сложная технология
обогащения руд, низкое качество концентратов (по
содержанию полезных компонентов) и высокая
стоимость их химико-металлургической
переработки обусловливают низкую экономическую
эффективность его эксплуатации и вызывают
сомнение в конкурентоспособности этого
месторождения в условиях вхождения России в
мировой рынок. В связи с указанными факторами
производство лопаритового концентрата, которое
осуществляет АО "Севредмет" (бывший
Ловозерский ГОК), в настоящее время становится
нерентабельным. Тем не менее, производство РЗМ в
России может быть обеспечено собственным
редкоземельным сырьем.

Для удовлетворения потребности до 2005 г. в
цериевых РЗМ достаточно тем или иным способом
поддержать функционирование действующего
Ловозерского ГОКа (АО "Севредмет"). При этом
ограниченные потребности в РЗМ иттриевой группы
можно удовлетворить за счет сырьевых ресурсов
небольших месторождений типа Арысканского,
Южно-Богатырского, Верхне-Макаровского и др.

Месторождение Кутессай-II (Киргизия) –
собственно редкоземельное с попутными Pb и Мо –
более 30 лет (до 1993 г.) разрабатывалось карьером.

Редкоземельное оруднение локализовано в
разных типах метасоматитов (технологических
типах руд) и оконтуривается по бортовому
содержанию РЗО 0,1%. Среднее содержание РЗО – 0,31%
при примерно равных долях цериевой и иттриевой
групп. Выделяется два рудных тела, из которых в
одном – Центральном – заключено около 90%
запасов. По вертикали оруденение прослежено на
250-300 м.

Редкоземельная минерализация
представлена фтор-карбонатами, фосфатами,
фторидами, меньше – силикатами.

Промышленный тип руд месторождения
Кутессай-II пока не имеет аналогов в мире, что
вызывает к нему повышенный интерес как
возможному прототипу новых месторождений,
сформированных в аналогичной геологической
обстановке.

Месторождение Меловое (Казахстан) –
редкоземельно-скандий-урановое – наиболее
крупный рудный объект в ряду других, ему
подобных, находящихся на полуострове Мангышлак,
а также на Северном Кавказе. Руды месторождения
представлены апатитизированными костными
остатками рыб и пиритом-мельниковитом в
глинистом материале. Они слагают горизонты
длиной в несколько километров, шириной – сотни
метров до первых километров и мощностью от долей
до 6 м.

Мировая структура

производства РЗМ

По среднегодовым темпам роста
производства с 1950 г. – 8% в год – РЗМ значительно
опережают другие виды минерального сырья.
Интенсивно возрастала добыча РЗМ и в последние
годы. В конце 90-х годов в зарубежных странах
производство РЗО в концентратах составило 82,3
тыс. т, что на 14% выше уровня 1990 г. Ведущим
производителем РЗ-концентратов с 1993 г. стал
Китай.

В мировом производстве конечной
редкоземельной продукции лидируют французская
компания Rhone Poulenc и американская Moly-corp.
Существенными мощностями по разделению РЗМ и
производству индивидуальных продуктов обладают
японские компании. Быстро растет производство
отдельных РЗМ в Китае, где доля разделенных
продуктов в их суммарном выпуске увеличилась от
10% до начала 90-х годов до 30% в настоящее время.

Схема организации перерабатывающей
РЗМ-промышленности бывшего СССР была довольно
сложной, за исключением Киргизского ГМК, который
имел полный цикл производства – от добычи руды
до получения готовой продукции, в том числе
индивидуальных РЗМ. В данном случае руда с низким
содержанием РЗО (0,2-0,3%) обогащалась
гравитационными и флотационными методами на
Актюзской обогатительной фабрике комбината
производительностью 250 тыс. т в год. Конечный
редкоземельный концентрат содержал 6-8% суммы РЗО
при извлечении 60-70%. Гидрометаллургическая
переработка концентрата осуществлялась на
заводе Киргизского ГМК и включала вскрытие
концентрата спеканием с содой при температуре
550-800 оС, выщелачивание РЗМ из содового спека
азотной кислотой, экстракцию оксидов РЗМ из
пульпы трибутилфосфатом и их последующее
экстракционное разделение на индивидуальные
оксиды.

На комбинате выпускалось 14 видов
редкоземельной продукции, оксиды, металлы,
лигатуры и люминофоры. В настоящее время добыча
руды и ее переработка полностью прекращены.

Лопаритовый концентрат Ловозерского
месторождения перерабатывался на заводе
"Силмет" (Эстония) и на Соликамском
магниевом заводе (СМЗ).

Переработка лопаритового концентрата
осуществлялась сернокислотным ("Силмет"
перерабатывал 14 тыс. т в год концентрата) и
хлорным (СМЗ) методами.

На СМЗ проводится хлорирование
концентрата в плаве хлористых солей (хлор
производится путем электролиза хлористого
магния с получением металлического Mg). В
результате образуются технический тетрахлорид
титана, конденсат хлоридов ниобия и тантала и
нелетучий плав хлоридов РЗМ. При этом
обеспечивается высокая степень вскрытия
минерала (99%), высокое извлечение и малый объем
экологически вредных стоков.

В 1991 г. "Силмет" резко сократил
объемы переработки лопарита, а в 1992 г. был
практически закрыт. При этом на "Силмете"
редкие земли выпускались в виде коллективных
продуктов, спектр состава которых
соответствовал исходному лопариту. Затем в
течение нескольких лет завод перерабатывал
отдельные партии плава хлоридов РЗМ, но в 1998 г. и
эти работы были прекращены.

Отказ Эстонии от закупок лопаритового
концентрата привел к снижению объемов его
производства на Ловозерском ГОКе более чем в два
раза, что повлекло закрытие Умбозерского рудника
и обогатительных фабрик.

В настоящее время мощности Ловозерского
ГОКа загружены менее чем на 50%, предприятие
объявлено банкротом и взято на внешнее
управление. Лопаритовый концентрат пока
перерабатывается СМЗ, но не решен вопрос
реализации плава хлоридов РЗМ. Рассматриваются
два возможных варианта: организация технологии
его переработки на свободных производственных
площадях Ловозерского ГОКа с получением
различных видов редкоземельной продукции и
захоронением радиоактивных отходов в
отработанных горных выработках или же создание
на Ловозерском ГОКе всего цикла
гидрометаллургической переработки лопаритового
концентрата.

Редкоземельный промпродукт из сырья
Мелового и других месторождений Казахстана с
Прикаспийского ГМК направлялся в г.
Днепродзержинск, где цериевые РЗМ извлекались в
конечный продукт (для нефтехимии); концентрат
иттриевых РЗМ направлялся на Московский завод
полиметаллов (МЗП) и Пышминский ОХМЗ (опытный
завод Гиредмета) в Свердловской области.

Руда Мелового месторождения
перерабатывалась на Прикаспийском ГМК путем
обработки смесью азотной и серной кислот. После
фильтрации РЗО уран осаждали из фильтра; осадок
основных фосфатов растворяли в HNO3, и из раствора
экстракцией извлекали РЗМ. Полученный
реэкстракт после упарки в виде раствора нитратов
отправлялся в Украину в Днепродзержинск на
Приднепровский химический завод, где его очищали
от примесей, а затем экстракцией выделяли
цериевую и иттриевую группы. Коллективный
продукт цериевой группы использовался для
производства катализаторов, полирита и лигатур,
а продукт иттриевой группы в виде растворов
нитратов отправляли на московский завод
"Полиметалл" и в небольших объемах – на
Пышминский ОХМЗ. После распада СССР эта сложная,
но хорошо налаженная технологическая цепочка
была разрушена.

Завод "Полиметалл" был основным
производителем оксидов РЗМ иттриевой группы и
Sm-Co магнитов; небольшое количество высокочистых
оксидов всех лантаноидов, люминофоров, магнитов
и высокотемпературных сверхпроводников (около 30
т/год РЗО) производилось на Пышминском ОХМЗ;
различные соли РЗМ – на Новосибирском заводе
редких металлов.

Суммарное производство РЗ-продукции в 1990
г. составляло 8 тыс. т РЗО, из них 20-25% – оксиды
индивидуальных РЗМ.

В настоящее время в России осталось
всего три действующих предприятия, способных
выпускать РЗ-продукцию: АО "Севредмет"
(ранее Ловозерский ГОК), Соликамский магниевый
завод (СМЗ) и Пышминский ОХМЗ (ПОЗ). И все они
функционируют не без проблем. Производство
лопаритового концентрата на Ловозерском ГОКе
убыточно при резко снизившемся его объеме и
росте затрат; промежуточная продукция СМЗ – плав
хлоридов – дороже аналогичного продукта
китайского производства и не пользуется
адекватным спросом; ПОЗ не имеет надежных
поставщиков сырья, которое раньше поступало из
стран СНГ. Прекращена добыча руд месторождения
Кутессай-II в Киргизии и костного детрита
месторождений Казахстана на Прикаспийском ГМК.

Темпы роста спроса на РЗМ

существенно опережают темпы роста
потребления других видов минсырья

В структуре потребления РЗМ около 70%
занимают неразделенные смешанные продукты, на
которые в стоимостном выражении приходится
менее 25%.

В последние годы быстро росло
потребление индивидуальных оксидов и металлов в
производстве автокатализаторов (Се, La),
постоянных магнитов (Nd, Sm), никель-гидридных
батарей (La-мишметалл), цветных телевизоров и
люминесцентных ламп (Y, Eu, Tb), волоконно-оптических
систем связи (La, Er), оптоэлектроники (Tb, Dy, Er и др.).
Оксиды Pr и Ce применяются в окрашивании и
обесцвечивании стекла и керамики, La – в
оптических стеклах, Gd и Eu – в атомной технике, Y –
в сверхпроводящей и инженерной керамике.
Металлические Y, La, Nd используются для
легирования алюминиевых, магниевых, железных и
других сплавов, применяемых в авиации и
ракетостроении.

Крупнейшими потребителями РЗМ являются
США, Китай, Япония, страны Западной Европы, а с
начала 90-х годов – и развивающиеся страны
Юго-Восточной Азии, доля которых вместе с Японией
составила в 1997 г. 37% потребительского рынка (24500 т
РЗО). Динамика потребления РЗМ в трех лидирующих
странах-производителях свидетельствует о
нестабильной ситуации на данном рынке.

Суммарное потребление РЗО в зарубежных
странах в 1997 г. оценивалось в 66 тыс. т, что уже
превысило уровень, прогнозировавшийся Горным
бюро США на 2000 г. – 58 тыс. т РЗО. Темпы роста спроса
на РЗМ существенно опережают темпы роста
потребления других видов минерального сырья.

Для редкоземельных магнитов,
автокатализаторов, никель-гидридных батарей на
ближайшее будущее предсказываются ежегодные
темпы роста потребления РЗМ не менее 10-15%. В
традиционных областях их применения
(катализаторы в крекинге нефти, стекло и
керамика, металлургия) потребление будет,
вероятно, развиваться весьма умеренно – 2-4% в год
– или даже снижаться. Увеличение спроса на
индивидуальные РЗМ в большой степени
стимулировалось снижением цен, которое
благодаря экспансии многочисленных китайских
производителей на мировой рынок было весьма
существенным.

В дальнейшем два фактора – рост
использования РЗМ и доминирующее положение
Китая на мировом рынке – могут привести к тому,
что цены на РЗМ будут умеренно повышаться, однако
резких скачков их (за исключением
кратковременных) вряд ли можно ожидать, учитывая
большие запасы сырья и наличие производственных
мощностей во многих странах.

В рамках бывшего СССР в лучшие годы
потреблялось порядка 6 тыс. т РЗО, что по сумме
несколько превышало их потребление в Японии.
Россия в 1991 г. потребляла около 60% из 5,1 тыс. т РЗО,
используемых в СССР.

В структуре потребления РЗМ в России в
докризисные годы доминировали три области, где
использовались в основном смеси РЗМ.

По использованию индивидуальных РЗМ,
которые применяются в основном в высоких
технологиях, Россия еще в 1991 г. отставала от
Японии в 5-6 раз по Nd и Sm, в 2-3 раза – по La, Ce, Eu, Y и др.
К настоящему времени потребление РЗМ в России в
целом сократилось в семь раз, а по некоторым
отраслям и по индивидуальным РЗМ, используемым в
высоких технологиях, – в десять и более раз.
Этому способствовал не только рост цен и
отсутствие платежеспособного спроса, но и
практическое отсутствие производства
индивидуальных РЗМ в России. Потенциальные
российские потребители уже сейчас вынуждены
обращаться к мировому рынку.

Сокращение производства и неустойчивое
положение на рынке российских производителей
редкоземельной продукции в большой мере связано
с резким сокращением спроса на РЗМ в период
кризисного состояния российской экономики.
Отчасти этому способствовала конверсия ВПК, так
как не менее половины выпускаемой в СССР
продукции использовалось в оборонной
промышленности.

Перспективы развития потребностей на
ближайшее будущее неопределенны. Опрос
известных потребителей, проведенный Гиредметом
в 1996 г., показал, что уровень заявленных
потребностей к 2005 г. – 1,6 тыс. т РЗО – почти вдвое
ниже уровня 1991 г. Эту цифру можно принять за
минимальный уровень потребности, на который
может ориентироваться развитие
минерально-сырьевой базы. В лучшем варианте к 2005
г. можно рассчитывать на стабилизацию экономики
и начало экономического роста в России. Для этого
случая предполагается, что Россия по потреблению
РЗМ выйдет на уровень 1991 г. – 3 тыс. т РЗО.

В области производства очень важно
создание в России мощностей по
химико-металлургическому переделу, как уже
сейчас очевидно, их отсутствие сильно тормозит
развитие редкоземельного производства и
потребления, что в свою очередь препятствует
решению задачи создания конкурентоспособной
российской продукции.

Современные компьютеры, средства связи,
автомобили, видеотехника немыслимы без
применения постоянных редкоземельных магнитов,
которые, обладая удельной энергией, в 10 раз
превышающей ее у других типов магнитов,
позволяют создавать компактные технические
устройства с высокой степенью надежности. На
основе редкоземельных люминофоров изготовлены
люминесцентные источники света, потребляющие в
несколько раз меньше энергии, чем аналогичные по
мощности лампы накаливания, и не уступающие им по
цветопередаче. Никель-металлгидридные батареи
обладают высокой удельной мощностью и, по
прогнозам, будут успешно конкурировать с
токсичными никель-кадмиевыми, широко
применяемыми в современных компьютерах,
беспроводных средствах связи, аудио- и
видеотехнике.

В столь быстро развивающихся областях
науки и техники, где применяются РМЗ,
достоверность долгосрочных прогнозов
потребления весьма низкая, что подтверждено
имеющимся опытом. С полной уверенностью можно
утверждать лишь то, что после завершения
экономического кризиса, в период восстановления
и дальнейшего развития экономик стран СНГ
следует ожидать быстрого и прогрессирующего
увеличения потребностей промышленности как в
коллективных, так и индивидуальных РЗМ и их
соединениях.

 

Запасы РЗО в оценке Горного бюро США
(2000 г.)

Страна	База запасов, тыс. т
Китай США Австралия СНГ Индия Канада ЮАР Бразилия Малайзия Шри-Ланка Другие	48000 + 14000 + 5800 + 21000 + 1300 + 1000 + 400 + 310 + 35 + 13 + 21000
Итого	112858

Основные редкоземельные
месторождения мира

Месторождение, страна	Промышленный тип		Основные редкоземельные минералы	Подтвержденные запасы, тыс. т РЗО		Содержание РЗО, %	Другие полезные компоненты
Цериевоземельные (ТRCe : TRY > 20)
Баюнь-Обо, Китай	карбонатиты	бастнезит, монацит			36000	5,7-6,2		Fe
Маунтин –Пасс, США	карбонатиты	бастнезит			2750	8,86		Fe
Иттриево-цериевоземельные (ТRCe : TRY = 5-20)
Маунт-Уэлд, Австралия	коры выветривания карбонатитов	монацит			1100	23,6		Nb, Ta (в отдельных зонах Ti, Zr)
Манавалакуричи, Индия	прибрежно- морские россыпи	монацит			1425	0,4		Ti, Zr
Энибба, Австралия	прибрежно- морские россыпи	монацит			50-80	0,03		Ti, Zr
Иттриевоземельные (ТRCe : TRY < 5)
Стрейндж-Лейк, Канада	метасоматиты щелочно-гранитного состава	Гадолинит, кайнозит, гагаринит			600	1,96		Zr, Nb, Be
Тунджи, Австралия	щелочные эффузивы				90	0,9		Ta, Nb, Zr
ВИМ-150, Австралия	погребенные прибрежно- морские россыпи	монацит, ксенотим			400	0,044		Ti, Zr
Питинга, Австралия	аллювиальные россыпи	ксенотим, монацит			10 Y2O5	Сведений нет		Sn, Ta, Nb
Ловозерское, Россия	нефелиновые сиениты	лопарит			1000	0,9-1,4		Ta, Nb, Ti

Основные области применения
смешанных РЗМ

Соединения РЗМ	Области применения
Нитраты	Катализаторы крекинга нефти
Силициды и мишметалл*	Металлургия: производство высокопрочного чугуна, высокопрочных низколегированных сталей (HSLA), пирофорных сплавов
Смесь оксидов цериевых РЗМ	Стекло и керамика: полирующие порошки (90% РЗО, в т. ч. 45-50% или 70-80% СеО2), окраска стекла и керамики, обесцвечивание стекла

Примечание: * – 96% сплав РЗМ, содержащий
45-51% Се, 23-26% La, 15-19% Nd, 4-6% Pr, 1-2% других РЗМ.

Структура потребления РЗО по странам
в 1996 г.

Области применения	США		Китай		Япония
	тонн	%	тонн	%	Тонн	%
Нефтепереработка	6500	25	3500	24
Металлургия	1800	7	4950	34	200-300	2-3
Стекло и керамика	1800	7	1400	10	~4000	40-45
Автокатализаторы	11900	46	1600	11
Магниты	3100	12			1400-1500	15-20
Люминофоры	80	3			~2000	20
Никель-гидридные батареи					700-800	8-9
Прочие (текстиль, сельское хозяйство и др.)	100	<1	3080	21	~500	5
ВСЕГО	~26000	100	14530	100	9350	100

Производство РЗО в концентратах

Страна	Тонн	Промышленные минералы и руды
Китай	55373	Бастнезит (80-85%) ионные руды (10-15%) монацит (2-5%) ксенотим (<1%)
США	20400	Бастнезит, до 1995 г. монацит (5-10%)
Россия	3000
Индия	2700	Монацит
Малайзия	340	Ксенотим, до 1995 г. монацит (90-95%)
Бразилия	200	Монацит
Таиланд	—	Монацит, ксенотим (0-10%)
Шри-Ланка	120	Монацит
Другие	125	Монацит
Итого (округленно)	82260

Структура потребления РЗО в России
(1996 г.)

Область применения	Т	%
Нефтехимия	320	67
Стекло и керамика	50	10
Металлургия	13	3
Электронная промышленность	50	10
Люминофоры	11	2
Магниты	8	2
Прочие	28	6
Итого	480	100

Потребление РЗМ в США, Китае, Японии,
тыс. т РЗО

Страна	1990 г.	1991 г.	1992 г.	1993 г.	1994 г.	1995 г.	1996 г.
США	28100	22100	21400	17000	18200	25400	26000
Китай	7256	8286	9270	9890	11000	13000	14530
Япония	5432	5632	5722	6430	6900	7654	9350

Цены на индивидуальные РЗ-продукты,
USD/кг

РЗЭ	Рыночные цены, по данным American Metal Market, 11.03.1999 г., CIF порты США
	Оксиды		Металлы
	Чистота, %	Цена	Чистота, %	Цена
La	99,9-99,999	12 – 14	———	———
Ce	98-99,99	12 – 33	99,99	21 – 40
Pr	96-99,5	7 – 18	99,5	14 – 15
Nd	96-99,99	14 – 120	97-99	17 – 19
Sm	96-99,9	13 – 32	99-99,9	55 – 65
Eu	99,9-99,99	220 – 240	———	———
Gd	99-99,99	22 – 25	———	———
Tb	99-99,99	150 – 170	99-99,99	335 – 690
Dy	95-99,99	50 – 120	99-99,99	63 – 140
Ho	99,9	485	———	———-
Er	99-99,99	46 – 320	99,9	255
Tm		3500	———	———
Yb	99,9	82 – 91	99-99,9	260 – 320
Lu	99-99,99	1500 – 2500	———-	———
Y	99-99,999	22 – 25	99-99,9	71 – 86

К редкоземельным металлам (РЗМ)
относятся скандий, иттрий и лантаноиды.
Традиционно лантаноиды подразделяются на две
группы, по-разному распространенные в горных
породах и рудах месторождений: цериевую и
иттриевую. Граница между группами в последнее
время чаще всего проводится между Nd и Sm, хотя
некоторые исследователи относят Sm, Eu, а иногда и
Gd, к легким лантаноидам. Иттриевые лантаноиды в
свою очередь подразделяются на две подгруппы:
средние (до Но включительно) и тяжелые (от Еr до Lu).

При этом необходимо учитывать
существенное преобладание в земной коре (и рудах)
легких лантаноидов и, напротив, большую
дефицитность и высокую стоимость РЗМ иттриевой
группы.

Известно более 100 редкоземельных
минералов, относящихся к классам оксидов,
фторидов, карбонатов, фосфатов, силикатов, но в
настоящее время практическое значение имеют
только единичные из них. Это фосфаты – монацит
[CePO4], ксенотим [YPO4], фторкарбонаты – бастнезит
[CeCO3F] и иттросинхизит [YCa(CeCO3)2F], сложный
оксид-лопарит [NaCeTi2O6]. Промышленными источниками
РЗМ служат также глинистые минералы коры
выветривания гранитов, в которых РЗМ в ионной
форме сорбированы на поверхности частиц.

Продукцией первичного обогащения
редкоземельных руд за рубежом являются
преимущественно четыре типа концентратов:
бастнезитовые (60, 70 и 85% оксидов РЗМ), монацитовые
(55-60% оксидов РЗМ), ксенотимовые (более 25% Y2O3) и
концентрированные растворы из ионных руд (90%
оксидов РЗМ).

Основные промышленные типы
месторождений РЗМ за рубежом – бастнезитовые
карбонатиты, связанные с комплексами
габбросиенитов-граносиенитов, прибрежно-морские
титан-циркониевые россыпи (ПМР) и аллювиальные
оловоносные россыпи с попутными монацитом и
ксенотимом, глинистые коры выветривания
гранитов с РЗМ, сорбироваными в ионной форме
(ионные руды).

В Украине в период кризиса после 1991 г.
производство и потребление редкоземельного
сырья и продукции резко снизилось. Так, в 1992 г.
потребление церия и его соединений составляло 7,0
т; лантана и соединений – 60,0 т; иттрия
металлического – 1,1 т. В 1998 г. церия потреблялось
только 1,8 т; лантана – 5,0 т; иттрия – 0,8 т.

Государственной программой развития
цветной металлургии Украины предусматривается
довести объемы производства этих металлов в 2010 г.
до следующих уровней:

· церий и его соединения – 50 т;

· лантан и его соединения – 60 т;

· иттрий металлический –10 т;

· оксиды редкоземельных

металлов – 200 т.

Предполагается, что внутреннее
потребление РЗМ, их соединений и окислов
составит:

· церий – 2 т;

· лантан – 8,0 т;

· иттрий –1,0 т;

· оксиды РМЗ –100 т.

 

Редкоземельные металлы

РЗМ	Группа	Подгруппа	Условное обозначение	Наименование	Температура плавления, 0С	Плотность, г/см2
Скандий			Sc	Скандий	1539	2,989
Иттрий			Y	Иттрий	1526	4,457
Лантаноиды	Цериевые	Легкие	La	Лантан	920	6,166
			Ce	Церий	798	6,771
			Pr	Празеодим	931	6,772
			Nd	Неодим	1016	7,003
	Иттриевые	Средние	Sm	Самарий	1073	7,537
			Eu	Европий	822	5,253
			Gd	Гадолиний	1312	7,898
			Tb	Тербий	1353	8,234
			Dy	Диспрозий	1409	8,540
			Ho	Гольмий	1470	8,781
		Тяжелые	Er	Эрбий	1522	9,045
			Tm	Тулий	1545	9,314
			Yb	Иттербий	816	6,972
			Lu	Лютеций	1663	9,835