Академик-секретарь РАН Николай Бортников: Глубокая переработка руд все еще проблематична
Москва. 21 апреля. INTERFAX.RU - Очередное заседание Президиума РАН было посвящено развитию минерально-сырьевой базы России. Было заслушано несколько докладов ведущих ученых Российской академии наук. С ключевым докладом выступил Академик-секретарь Отделения РАН наук о Земле академик РАН Николай Бортников и обрисовал основные проблемы и возможные пути их решения.
Накануне "Интерфакс" публиковал интервью нашего специального корреспондента Вячеслава Терехова с Николаем Бортниковым по этой проблеме.
После заседания Президиума Николай Бортников ответил на вопросы Вячеслава Терехова о ходе и результатах заседания Президиума РАН.
Парадигму будем менять или сложно?
Корр.: В предыдущем интервью вы отметили, что для решения проблемы развития минерально-сырьевой базы на современном уровне одной из главных проблем является необходимость изменения парадигмы в развитии минерально-сырьевой базы. Надо переходить от описания модели месторождения к концепции генетических моделей рудообразующих систем. На Президиуме этот вопрос поднимался?
Бортников: Да. В докладе мною было отмечено, что необходимо понимать, располагает ли наша страна достаточными ресурсами металлов и можем ли мы их нарастить, если это потребуется. Ответ на этот вопрос содержится в докладе академика Николая Горячева, где он достаточно подробно рассказал о концепции металлогенических исследований на нашей территории с целью прогноза как известных месторождений, так и нетрадиционных. Он определяет три типа моделей. Глобальная геологическая модель – это структура планетарного масштаба. В этом случае определяются перспективы крупной металлогенической провинции. Например – Тихоокеанский складчатый пояс, часто называемое "Тихоокеанское огненное кольцо". Оно тянется от Канады до Южной Америки, а с нашей стороны - от Чукотки и южнее. Этот пояс содержит в себе множество месторождений различных металлов. Но получается так, что ряд месторождений металлов, очень важных для современной промышленности, например, медно-порфировых месторождений: медь, золото, молибден, рений и целый ряд других, там открыты, а в той части, что простирается в нашей стране, они не были обнаружены. И только в последние годы наши ученые выявили два таких месторождения. Учитывая сходство и аналогию геологического строения, возможно открытие и ряда других месторождений в этом поясе.
Правда, такой прогноз уже был сделан в 30-е годы академиком Сергеем Смирновым. Исходя именно из подобия нашей части Тихоокеанского кольца Южно-Американскому Тихоокеанскому сектору, он предсказал существование оловорудных месторождений, которые затем в течение советского периода были разработаны и успешно эксплуатировались.
Второй уровень – региональный прогноз, который определяет перспективы крупных рудных районов. Это очень важный шаг, поскольку необходимо спрогнозировать конкретные типы месторождений и вести целенаправленно их поиски. Например, такими регионами являются структуры на Северо-Востоке страны. Наши институты сделали такой прогноз, например, в Верхоянском складчатом поясе.
Третий тип - это локальные модели. Это уже прогноз на конкретных, часто уже разрабатываемых месторождений. Необходимо оценить перспективы глубоких горизонтов, то есть оценить, на какую глубину простираются руды. Важно также выяснить, могут ли быть выявлены новые рудные тела на флангах этого месторождения или вблизи него. Для решения этих вопросов, прежде всего, нужно знать какие геологические и физико-химические факторы обусловили образование месторождений. Таким образом, чтобы найти месторождения необходимого нам металла, надо в первую очередь учитывать происхождение самого месторождения. В этом и есть изменение парадигмы прогноза провинций и месторождений. Такие подходы в нашей стране успешно развиваются.
Но это только одна проблема, которая рассматривалась на президиуме.
Давно известно, но пока все еще а не эффективно!
Корр.: Остановимся еще на одном вопрос, о котором шла речь в интервью накануне заседания Президиума РАН. Вы отмечали, что наша страна достаточно обеспечена минеральными ресурсами. Так в чем проблема ?
Бортников: Я об этом говорил и в своем докладе на Президиуме: позволяют ли горно-технические условия и существующие технологии добывать и извлекать высокотехнологичные металлы из руд; могут ли извлекаться металлы по ценам, доступным для потребителей; возможно ли добывать руды без ущерба или с минимальным риском для окружающей среды и населения? Практически по 17 металлам наша страна входит в десятку, и не просто в десятку, а часто в пятерку, а по ресурсам многих металлов страна занимает второе и третье место в мире. Однако многие из этих месторождений содержат руды низкого качества, особенно по сравнению с зарубежными аналогами, часто месторождения располагаются в удаленных районах со слабо развитой инфраструктурой. Есть проблемы при разработке уже известных месторождений. Они связаны с усложнением и удорожанием добычи руд, проблемами обогащения руд и извлечения из них металлов. Нередко руда добывается, поднимаем ее из шахты или из вывозим ее карьера, но затем металл из нее не извлекается, остается концентрате, который хорошо продается на рынке или складируется в хвостохранилищах.
Корр.: Это мало кому известный факт???
Бортиков: Почему? Это хорошо известно. Многие годы о нем сообщается в государственном докладе, который посвящен состоянию и использованию минерально-сырьевой базы страны.
В качестве примера приводятся нефелин-апатитовые руды на Хибинах. Добыча руды – примерно 120 тысяч тонн в год (для сведения - Китай добывает примерно 170 тысяч тонн). Но из добытой редкоземельной руды металлы не извлекается, а складируется в хвостохранилище. Возьмем, например, Ловозерское месторождение: там добываются редкоземельные металлы в виде минерала лопарита, а затем извлекается как коллективный концентрат. Проблема в том, что у нас, к сожалению, на сегодняшний день в стране нет возможности для разделения редкоземельных металлов. В эту группу входит 17 металлов. Вот их и надо выделить из коллективного концентрата. Но разделение происходит только на комбинате, который был построен в советское время, а сейчас он расположен в Эстонии. Вот такая сложилась ситуация. Эта проблема была рассмотрена в представленных докладах. В них было показано, что в лабораториях были разработаны уникальные передовые технологии, решающие эти вопросы, дальнейшее решении проблем обогащения и переработки с получением требуемого количества и качества редких металлов продуктов требует проведения опытно-конструкторских работ, создания модельных и опытно промышленных установок
И в поручении президента, и мы в своем постановлении отметили, что минерально-сырьевая база используется неэффективно. Я говорил уже в прошлом интервью, что комплексные руды содержат несколько металлов. Поясню еще раз. Возьмем свинцово-цинковую руду: конечно, главные металлы в ней – свинец и цинк. Но минералы, из которых они добываются, содержат еще и другие металлы: галенит, сульфид свинца может содержать висмут, серебро, сурьму. Они не всегда извлекаются. Сфалерит - сульфид цинка - содержит индий, кадмий, германий, галлий. Цинк извлекается, а эти металлы далеко не всегда. А они важны для высокотехнологичных производств. Индий, например, используется для производства жидкокристаллических телевизоров.
Для производства необходимых чипов и компьютеров металл есть?
Корр.: Остановлюсь на одном больном вопросе. Современное развитие техники требует производства чипов. Они у нас есть, но не всех необходимых видов. Вероятно, они не производятся из-за нехватки нужных металлов. В прошлом интервью вы говорили, что для производства современных компьютеров необходимо 60 металлов. Они у нас есть?
Бортников: Для производства чипов действительно необходим прежде всего кремний, но для полупроводников требуются германий и арсенид галлия. Но для производства компьютеров, смартфонов и других средств коммуникации необходимы индий и олово (дисплей), для жесткого диска нужен неодим, аккумуляторы содержат литий, кобальт, марганец. Металлы нужны и в других областях, например, редкоземельные металлы используются для производства постоянных магнитов, широко применяемых в автомобильной промышленности в электромобилях. Конечно, в наших месторождениях содержатся эти металлы. К сожалению, они не всегда полно извлекаются из комплексных руд. Но все они, как правило, содержатся в виде примесей в минералах, содержащих главные металлы, и для их добычи требуются определенные технологии.
Именно этой проблеме - технологиям извлечения металлов из комплексных руд и был посвящен целый ряд докладов на заседании Президиума РАН.
Литий – металл будущего
Корр.: Вы назвали электромобильную промышленность. Но для производства аккумуляторов нужен литий. Он у нас есть?
Бортников: Да, сейчас большое внимание уделяется литию. Считается, что литий – металл будущего. Это литий-ионные батареи, это аккумуляторы для автомобильной промышленности, и вообще он очень важен в промышленности.
Европейцы посчитали, что потребности в нпм к 2050 году увеличится примерно на 2,1 тыс процентов. Это колоссальный рост! И в Европе, и в США уверены, что электромобили займут значимое место в автомобильной промышленности. И они просчитывают сейчас, сколько понадобится им лития, других металлов, в частности, неодима, празеодима, диспрозия
Но помимо автомобильной промышленности есть и другие высокотехнологичные отрасли. Это кораблестроение, самолетостроение, и электронная промышленность, и медицина. И венец, конечно, - оборонная промышленность. Все эти отрасли потребляют редкие и рассеянные металлы, которые, как правило, не основные в рудах месторождений, о чем было упомянуто выше, а попутные или побочные, которые извлекаются на стадиях высокого передела. Это и цирконий, гафний, литий, рений, редкоземельные металлы (особенно неодим, празеодим, диспрозий), висмут, кадмий, галлий, индий, германий. Но вернемся к литию.
Большую часть лития производит Китай, хотя основные месторождения этого металла расположены в Австралии, Чили, Аргентине, Боливии. Китайские компании добывают литий в Австралии и в Чили. Это строго вертикально интегрированные компании: от добычи, извлечения и до производства изделий. Рынок занят. Причем, контролируются эти компании государствами. Поэтому экономист академик Валерий Крюков в своем докладе и предлагал, что государство должно участвовать во всех этих процессах, оно должно контролировать весь "жизненный" цикл металлов: от добычи до их использования, и в конце концов до "рециклинга" - повторного использования. Оно должно делать заказы. Но… пока концентраты пользуются спросом и за их продажу получают компании прибыль.
Но вместе с тем надо учитывать, что полным ходом идет разработка батарей не на основе лития. Например, натриевые. Пока до их производства еще далеко, но технологии развиваются. Поэтому при прогнозировании потребления и спроса металлов необходимо учитывать и появление новых материалов, замену в них одних металлов на другие. Это все требует специальных подходов.
Руды, залегающие на небольших глубинах, исчерпываются: надо уходить вглубь! А это создает новые проблемы, связанные с удорожанием добычи, условиями труда, безопасностью горных работ, созданием новых машин. Эти вопросы обсудил в своем докладе академик Валерий Захаров.
Надо уходить вглубь, но это дорого!
Корр.: Значит надо мониторить связь потребностей и возможностей?
Бортников: Такой мониторинг минерально-сырьевой базы проводится во всех странах, выясняя как соотносятся потребности, спрос и насколько человечество обеспечено металлом. Это необходимо, потому что металлы исчерпываются, их добыча удорожается. Было время, когда говорили о том, что они вообще будут исчерпаны в ближайшем будущем. Введен даже такой термин – "пик". Считается, что этот "пик" пройдет в 50-е годы нашего столетия, а потом пойдет на спад. Но не все с этим соглашаются. Потому что все месторождения, которые так или иначе открыты, большей частью выходили на поверхность или залегали на небольших глубинах, а их присутствие устанавливалось по геофизическим или геохимическим аномалиям, часто обнаруживаемым на поверхности Земли. Но руды образуются и на больших глубинах, нередко от 5 до 10 км, и некоторые месторождения не выходят на поверхность, мы их еще не открыли. Но если они нам понадобятся, мы вынуждены будем их открывать, будем платить большую цену за добычу металлов, поскольку мы без них уже свою цивилизацию не представляем.
Многие из месторождений открыты тридцать, пятьдесят лет назад. Они были разведаны, для них были созданы технологии, передовые для того периода времени. Сейчас это все устарело. Необходимо провести переоценку этих месторождений и создать новые технологии, чтобы извлекать эти металлы.
Корр.: Вы отметили, что руды залегают не только на поверхности земли. Значит глубинные залежи после их обнаружения надо разрабатывать. Техника есть?
Бортников : Это тоже проблема, проблема добычи руд. Сейчас многие шахты работают на глубине более километра, некоторые - до двух километров. В шахтах повышается температура: она доходит до 30-35 градусов. Для этого необходимо и специальное оборудование, и условия труда.
Поэтому в докладе академика Валерия Захарова делается предложение развивать робототехнику. То есть надо заменять человека в таких условиях. Это практические рекомендации. Потом надо иметь в виду, что когда огромное количество горных выработок, то там создается сложная геодинамическая обстановка, типа вынужденного землетрясения. Это происходит в областях, где добывается нефть, руды, так как создаются подземные открытые пространства. Там возникает определенное напряжение, которое приводит к землетрясениям. То есть это тоже очень опасно. Добыча полезных ископаемых становится опасной, хотя она и была такой.
Как видите, более глубокая переработка руд проблематична, так как увеличивает стоимость производства. Это повышает риски, делает инвестиции в горнодобывающую промышленность непривлекательными. Однако эти проблемы будут преодолены, если в стране возрастет спрос на металлы. Поскольку нет спроса, значит нет и предложений. Будет спрос, как только заработает промышленность, использующая высокотехнологичные металлы.
И все-таки Госплан нужен?
Корр: Я вижу, что придется вводить Госплан. Запланировали произвести что-то и для этого создается цепочка производственная. Фирмы сами удорожать свое производство не захотят. Так?
Бортников: Конечно этот вопрос есть. Мне трудно на него ответить. Я вижу, что нужен орган, который бы определял потребности в металлах на долгосрочный период с учетом научно-технологического развития общества. И мы будем проводить совместные исследования с министерством природных ресурсов, с другими министерствами. Это тоже отмечено в правительственных документах.
Корр.: Тогда нужно расширенное постановление правительства?
Бортников: Распоряжение правительства о создании такой цепочки есть. Но на всех совещаниях по этому вопросу и в данном случае на заседании Президиума поднимается главный вопрос: о спросе! Что и сколько нужно? Это ведь вопрос вопросов. Повторюсь – для создания компьютера, нужно, предположим 60 металлов. Мы все 60 металлов будем добывать у нас в стране? Или мы скажем: вот это нам невыгодно добывать, а это будем. Но это уже не проблема геологов.
Корр.: Я правильно понял, что есть распоряжение правительства о создании такой цепочки – от добычи до производства. А дальше...?
Бортников: Цепочку распорядился создать в своем поручении президент страны. Об этом говорили и на заседании Президиума РАН. Все понимают, что это необходимо. Но пока трудно перестроиться. Та система использования минерально-сырьевой базы годами создавалась, а теперь мы должны перестроиться. Должны, но на это нужно время. А оно не ждет.
Что делать промышленности ясно, а наука?
Корр.: Я понимаю, что переделать людям себя, только получив возможность зарабатывать, трудно. Но давайте: кесарю-кесарево, Богу – божье, или по другому: что нужно правительству и экономике мы уже поняли, а что должна сделать наука? Что конкретно ждем от Академии?
И еще. Вы упомянули в интервью некоторых докладчиков. Но на заседании Президиума выступали многие известные специалисты Я понимаю, что нельзя в одном материале рассказать обо всех проблемах, но можно ли назвать, кто и какие еще проблемы поднимали выступавшие?
Бортников: В постановлении отмечается о необходимости создавать технологии поиска месторождений и их разработки, о создании технологии извлечения металлов. Эти вопросы рассматривались в выступлениях член-корреспондента РАН Татьяны Александровой и академика Валентина Чантурия, академика Аслана Цивадзе, академика Леопольда Леонтьева. Они рассказали о прогрессивных технологиях обогащения и извлечения редких и редкоземельных металлов, титана, марганца. Мною же подчеркивается следующее. Для того, чтобы извлекать металлы из руды, надо знать, в каких минералах эти металлы концентрируются. Это уже задач технологической минералогии.
Корр.: А у нас минералогия изучается?
Бортников: Изучается, но проблема заключается в том, что в стране существует нехватка оборудования для этих целей. Более того у нас отечественного оборудования нет. А сейчас поставки такого рода оборудования затруднены, многое из этого оборудования двойного назначения. Как видите, проблем очень много, их надо решать!
Восстановить утерянное!
Корр.: Как в том анекдоте: съесть-то он съест, но кто же ему даст: пищи нет!
А конкретно: что даст это обсуждение на практике? Это приведет к какому-то постановлению правительства?
Бортников: Я думаю, что да. Тут надо отдать должное президенту РАН академику Г. Я. Красникову. Он концентрирует наши усилия на связи с министерствами, промышленностью, технологическим блоком в правительстве. Думаю, что это скажется, что произойдет смычка фундаментальной и прикладной науки и производства. Это было утеряно в результате реформ, которые у нас проводились. Но это тоже не быстрый путь.
Корр.: Важно наметить, начать и идти по этому пути.
Бортников: Я полагаю, что этот путь мы пройдем.
