Редкоземельные металлы: что это, и почему к ним огромный интерес

Interfax-Russia.ru – В последнее время наблюдается значительный рост внимания к редкоземельным металлам. Это связано с их стратегической значимостью, ограниченностью ресурсов, технологическими успехами и другими факторами, которые делают эти материалы необходимыми в промышленности, науке и обороне. Что представляют собой редкоземельные металлы? Каковы их запасы в России? Где они используются и как способствуют развитию современных технологий?

© Freepik. maniacvector

Редкоземельные металлы: что это, и почему так называются

Редкоземельные металлы, несмотря на свое название, вовсе не редкость. Они представляют собой группу из 17 элементов, включающих лантаноиды, а также иттрий и скандий. Их название связано не с дефицитом, а с тем, что они редко встречаются в чистом виде и в высокой концентрации в земной коре, что делает их добычу технологически сложной и дорогостоящей. 

Ценятся они за уникальные химические и физические свойства, благодаря которым находят применение в самых передовых отраслях науки и промышленности.

История открытия

История редкоземельных металлов началась в XVIII веке, когда шведский химик Аксель Фредрик Кронштедт обнаружил минерал, который он назвал "иттриевым камнем". Позднее другой шведский учёный, Йохан Гадолин, обнаружил в этом минерале новый элемент - иттрий. В 1794 году немецкий химик Мартин Клапрот открыл ещё один элемент, который он назвал церием, в честь недавно открытой планеты Церера.

Трудности с выделением чистых редкоземельных металлов были преодолены в 1923 году шведскими химиками Пером Теодором Клеве и Ларсом Фредериком Нильсоном. Они разработали метод разделения элементов, который позволил получить чистые образцы лантана, церия и празеодима.

В последующие годы были открыты и другие редкоземельные элементы, такие как неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций.

Полный список редкоземельных металлов и их стоимость

Цены на редкоземельные металлы могут значительно варьироваться в зависимости от их качества, востребованности, геополитической обстановки, технологических инноваций и доступности ресурсов. На сегодняшний день самым дорогим является скандий. Это обусловлено его уникальными особенностями и высоким спросом в различных отраслях промышленности. В тройку лидеров по стоимости также входят два наиболее редких металла этой группы – тербий и лютеций.

Institute for Rare Earths and Metals AG (ISE) в конце февраля обнародовал следующие данные по стоимости редкоземельных металлов (цены указаны в евро за килограмм):

• Скандий - 2892,68
• Тербий - 1038,74
• Лютеций - 696,87
• Диспрозий - 293,21
• Празеодим - 85,67
• Неодим - 72,71
• Гольмий - 61,80
• Эрбий - 38,53 .
• Иттрий - 26,30
• Гадолиний - 24,98
• Европий - 23,27 .
• Иттербий - 12,36
• Самарий - 9,99
• Церий - 3,60
• Лантан - 2,83
• Тулий - данные отсутствуют
• Прометий - данные отсутствуют

Где используются редкоземельные металлы

Благодаря уникальным физическим и химическим свойствам, редкоземельные металлы находят применение в самых разных отраслях промышленности:

- Автомобилестроение – неодимовые магниты используются в двигателях электромобилей и гибридных автомобилей.

- Энергетика – редкоземельные элементы входят в состав ветрогенераторов, солнечных панелей и аккумуляторов для электромобилей.

- Высокотехнологичная электроника – магниты на основе неодима и диспрозия используются в смартфонах, компьютерах, жёстких дисках и лазерах.

- Оборонная промышленность – РЗМ применяются в системах наведения, лазерных установках, авиастроении и бронетехнике.

- Медицина – гадолиний широко используется в магнитно-резонансной томографии (МРТ), а лантан входит в состав специальных медицинских препаратов.

Кроме того, редкоземельные металлы необходимы для производства светодиодов, сверхпроводников, оптических волокон и многих других инновационных материалов, без которых немыслимо развитие современных технологий.

Топ-10 стран по запасам

РФ входит в ТОП-10 стран по запасам редкоземельных металлов.

К примеру, по данным Геологической службы США (USGS), в первой десятке - Китай, Бразилия, Индия, Австралия, Россия, Вьетнам, США, Гренландия, Танзания, Южно-Африканская Республика (ЮАР). Китай здесь явный лидер - его запасы РЗМ составляют 44 млн тонн. Столько нет больше ни у кого. У Бразилии, которая идет следом, - только 21 млн тонн. У остальных, как отмечают в США, значительно меньше. Россию они ставят на шестую строчку.

В то же время по данным Минприроды РФ балансовые запасы редкоземов в России составляют 28,5 млн тонн.

В частности, в планах РФ - кратно нарастить выпуск новых материалов на базе РЗМ. Для этого в 2025 году запущен национальный проект технологического лидерства "Новые материалы и химия".

В рамках этого проекта поставлена задача - наладить всю линейку, полный цикл индустрии редких и редкоземельных металлов, обеспечить их добычу и переработку, вплоть до производства готовых высокотехнологичных товаров с высокой добавленной стоимостью.

Под реализацию этих планов Россия даже готова пригласить иностранные компании. При этом наша страна также рассчитывает снизить долю импорта редкоземельных металлов к 2030 году до 45% с нынешних около 75%, обеспечив добычу на уровне 50 тыс. тонн.

США в поисках редкоземов

На протяжении последних десятилетий США оказались в зависимости от поставок РЗМ из Китая, который контролирует свыше 60% мировой добычи и около 90% переработки редкоземельных элементов. Такая ситуация создает значительные геополитические и экономические риски, особенно в условиях торговых войн и санкционной политики. В связи с этим Вашингтон активно инвестирует в развитие собственной добычи и переработки РЗМ, а также ищет новых поставщиков.

В частности, США надеялись получить доступ к редкоземельным металлам в обмен на помощь Киеву. Однако сделка сорвалась. Произошло это из-за публичной перепалки Дональда Трампа с Владимиром Зеленским в Белом доме.

Обозреватель Ольга Потапова