Анализ использования редкоземельных металлов в черной металлургии России и мира

Проведен анализ современного состояния производства редкоземельных металлов (РЗМ) в России и в мире. Приведены сведения о выпуске РЗМ в разных странах мира и о новых зарубежных проектах по добыче и переработке РЗМ. Представлен баланс производства, экспорта и импорта сырья и продукции с РЗМ, в том числе по скандию и иттрию, в России. Рассчитан максимальный объем потребления РЗМ в России с учетом импортируемой продукции с РЗМ. Эти данные сравниваются с другими странами, в том числе с бывшим СССР. Большое внимание уделено применению РЗМ в металлургии. Приведены данные о влиянии РЗМ на свойства чугуна и стали. Даны сведения о применяемых формах РЗМ для их использования в черной металлургии России. Изучена структура потребления РЗМ по отраслям черной и цветной металлургии. На примере двух предприятий (одно из них специализируется на массовом производстве, а второе – на специальных сталях) изучена структура потребления РЗМ для легирования стали по типам и сферам ее применения. Исследованы особенности развития потребления РЗМ в черной металлургии России, рассчитан объем потребления, приведены данные об импорте сырьевых материалов с РЗМ для металлургии, даны сведения о производителях ферросплавов с РЗМ в России. Проанализирован спектр продукции черной металлургии с РЗМ. Проведено сравнение потребления РЗМ в металлургии России и зарубежных стран. Рассмотрены причины недостаточного потребления РЗМ в металлургии России, дана оценка по изменению объемов производства отдельных типов стали и чугуна, выработаны рекомендации по росту потребления РЗМ в металлургии.

редкоземельные металлы, РЗМ, ферросплавы, лигатуры, модификаторы, чугун, сталь, анализ рынка, баланс производства и потребления, черная металлургия

1. ИТС 24-2017. Производство редких и редкоземельных металлов. – М.: Бюро НДТ, 2017. – 202 с.

2. Поляков Е.Г., Нечаев А.В., Смирнов А.В. Металлургия редкоземельных металлов. – М.: Металлургиздат, 2018. – 732 с.

3. Юшина Т.И., Петров И.М., Гришаев С.И., Черный С.А. Обзор рынка РЗМ и технологий переработки редкоземельного сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № S1. С. 577 – 607.

4. Годовой отчет открытого акционерного общества «Соликамский магниевый завод» за 2018 год. – Соликамск, 2019. – 91 с.

5. Mineral commodity summaries 2020. Ser.: Mineral Commodity Summaries. – Reston, VA: U.S. Geological Survey, 2020. – 200 p.

6. ERECON (2015). Strengthening the European Rare Earths Supply Chain: Challenges and Policy Options. Kooroshy J., Tiess G., Tukker A. ets. URL: https://www.mawi.tu-darmstadt.de/media/fm/homepage/news_seite/ERECON_Report_v05.pdf.

7. Gholz E. Rare Earth Elements and National Security. – New York: Council on Foreign Relations ® Inc, 2014. – 20 p.

8. Архипова Н.А., Левченко Е.Н., Волкова Н.М., Усова Т.Ю. Модель развития промышленности и рынка РЗМ в России // Разведка и охрана недр. 2014. № 9. С. 13 – 18.

9. Development of a Sustainable Exploitation Scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits. European REE market survey – Task 1.1.2 // Eds: E. Machacek, P. Kalvig. GEUS and D’Appolonia. 2017. – 163 p.

10. Golev A., Scott M., Erskine P.D. etc. Rare earths supply chains: Current status, constraints and opportunities // Resources Policy. 2014. Vol. 41. P. 52 – 59.

11. Binnemans K., Jones P.T. Rare earths and the balance problem // Journal of Sustainable Metallurgy. 2015. Vol. 1. No. 1. P. 29 – 38.

12. Некитайские редкоземельные // Металлургический бюллетень. 2018. № 10 – 11. С. 56 – 61.

13. Gambogi J. Rare earths // 2016 Minerals Yearbook. U.S. Geological Survey. 2019. P. 60.1 – 60.16.

14. Волков А.И. Состояние и перспективы использования редких металлов в черной металлургии // Разведка и охрана недр. 2020. № 3. С. 11 – 18.

15. Абрамов А.М., Соболь Ю.Б., Галиева Ж.Н. и др. Освоение технологии разделения РЗК ОАО «СМЗ»» на автоматизированном каскаде центробежных экстракторов собственной конструкции (модель ЭЦ-1000ПБ) // Цветная металлургия. 2015. № 4. С. 53 – 58.

16. Галиева Ж.Н., Волобуев О.И., Ячменев А.А. и др. Универсальная технология разделения редкоземельных концентратов (РЗК) в каскадах центробежных экстракторов: разработка технологии и оборудования, освоение производства // Успехи в химии и химической технологии. 2019. Т. 33. № 1 (211). С. 33 – 35.

17. Акрон: секрет успеха // Редкие земли. 2017. T. 8. № 1. С. 76 – 81.

18. Смышляев В.Ю. О попутной добыче скандия из продуктивных растворов подземного выщелачивания на Далматовском месторождении урана // Горный журнал. 2017. № 8. С. 28 – 32.

19. Пробуждение российского скандия // Металлургический бюллетень. 2018. № 4 – 5 (192). С. 76 – 81.

20. Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов России в 2018 году. – М.: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, 2019. – 426 с.

21. Balaram V. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact // Geoscience Frontiers. 2019. Vol. 10. No. 4. P. 1285 – 1303.

22. Косынкин В.Д., Трубаков Ю.М., Сарычев Г.А. Прошлое и будущее редкоземельного производства в России // Металлы Евразии. 2011. № 5. С. 40 – 53.

23. Верещагин Ю.А., Емелина Т.Н. Редкоземельная сырьевая база России: прошлое, настоящее, будущее // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № S1. С. 24 – 34.

24. Statistical Compendium. Special publication. – U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines, 1993. – 417 p.

25. Commodities at a glance. Special issue on rare earths. – New York, Geneva: United Nations conference on trade and development UNCTAD, 2014. No. 5. – 58 p.

26. Schüler D. Rare Earths – Facts & Figures. – Darmstadt: Öko-Institut, 2011. – 7 p.

27. Романова О.А., Позднякова Е.А. Развитие редкоземельного производства: мировые, национальные и региональные тенденции. – Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2011. – 46 с.

28. Ganguli R., Cook D.R. Rare earths: A review of the landscape // MRS Energy & Sustainability. 2018. Vol. 5. Article e9.

29. Seregina I.F., Volkov A.I., Ossipov K., Bolshov M.A. Characterization of REE-Nb ores by a combination of spectrochemical techniques // Spectrochimica Acta Part B – Atomic Spectroscopy . 2018. Vol. 148. P. 172 – 182.

30. Suli L.M., Ibrahim W.H.W., Aziz B.A. etc. A review of rare earth mineral processing technology // Chemical Engineering Research Bulletin. 2017. Vol. 19. P. 20 – 35.

31. Усова Т.Ю. Зарубежные технологии раздельного извлечения редкоземельных элементов // Редкие земли. 2018. T. 9. № 1. С. 136 – 147.

32. Стрекопытов В. Ростех: редкоземельное направление // Редкие земли. 2017. T. 8. № 1. С. 82 – 91.

33. Мелентьев Г.Б. Редкие земли России: перспективы и приоритеты // Редкие земли. 2015. T. 4. № 1.С. 56 – 60.

34. NaumovA.V. Review of the world market of rare-earth metals // Russian Journal of Non-ferrous Metals. 2008. Vol. 49. No. 1. P. 14 – 22.

35. Guyonnet D., Planchon M., Rollat A. etc. Material flow analysis applied to rare earth elements in Europe // Journal of Cleaner Production. 2015. Vol. 107. P. 215 – 228.

36. Fei Pan, Jian Zhang, Hao-Long Chen etc. Effects of rare earth metals on steel microstructures // Materials (Basel). 2016. Vol. 9. No. 6. P. 417.

37. Свистунова Т.В., Бобкова О.С., Белясов Б.Д. Влияние скандия на структуру и свойства коррозионностойких сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2008. № 5 (635). С. 9 – 14.

38. Drapala J., Brozova S., Szurman I. etc. Influence of selected rare earth metals on structural characteristics of 42CrMo4 steel // Metalurgija. 2016. Vol. 55. No. 4. P. 757 – 760.

39. Collins J.F., Calkins V.P., McGurty J.A. Applications of rare earths to ferrous and non-ferrous alloys. – Cincinnati: General Electric, 1959. – 29 p.

40. Серегин А.Н. Применение сплавов РЗМ для повышения качества массовой металлургической продукции // Актуальные вопросы получения и применения РЗМ-2015: Cб. матер. Междунар. науч.-практич. конф. Москва, 25 июня 2015 г. – М.: ОАО «Ин-т "ГИНЦВЕТМЕТ», 2015. С. 27 – 33.

41. Стулов П.Е., Серегин А.Н., Корзун В.К. Разработка технологии переработки редкоземельного сырья с получением лигатур // Актуальные вопросы получения и применения РЗМ-2015: Cб. матер. Междунар. науч.-практич. конф. Москва, 25 июня 2015 г. – М.: ОАО «Ин-т "ГИНЦВЕТМЕТ"», 2015. С. 161 – 163.

42. Примеров С.Н., Вихляев В.Б., Лихошва В.П. Комплексные бескремнистые лигатуры редкоземельных металлов для внепечной обработки железоуглеродистых расплавов // Литейное производство. 1984. № 11. С. 9 – 10.

43. Ферросплавы с редко- и щелочноземельными металлами / И.В. Рябчиков, В.Г. Мизин, Н.П. Лякишев, А.С. Дубровин. – М.: Металлургия, 1983. – 272 с.

44. Емелина Т., Верещагин Ю. Редкоземельные элементы: металлургические перспективы // Уральский рынок металлов. 2007. № 5. С. 69 – 73.

45. Голубцов В.А., Дынин А.Я., Рогожина Т.В. и др. Применение продукции компании НПП при модифицировании стали // Литье и металлургия. 2009. № 3(52). С. 245 – 253.

46. Пат. 2530190 РФ. Модификатор для стали / В.В. Назаратин, А.В. Дегтярев, М.А. Егорова и др.; опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28.

47. Зенкин Р.Н., Вальтер А.И. Модификаторы и технологии внепечной обработки высокопрочного чугуна // Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 11. Часть 1. С. 30 – 41.

48. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В., Маринцев С.Н. и др. Использование редкоземельных металлов в технологии производства трубных марок стали // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2006. № 4. С. 51 – 53.

49. Голубцов В.А., Дынин А.Я., Шуб Л.Г. Микрокристаллические модификаторы серии Insteel ® - путь к повышению срока службы труб // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2008. № 1. С. 55 – 58.

50. Литвинова Т.Е. Получение соединений индивидуальных РЗМ и попутной продукции при переработке низкокачественного редкометального сырья: Дис. … докт. техн. наук. – Санкт-Петербург, 2014. – 318 с.

51. Потребление РЗМ в России составило 1200 т за 2018 год // Металлургический бюллетень. 2019. № 4 – 5. С. 35 – 36.

52. Зайнуллин Е. Охота к перемене месторождений. «Ростех» вышел из редкоземельного проекта // Газета «Коммерсантъ» № 144 от 14.08.2019. С. 1.

53. Charalampides G., Vatalis K.I., Apostoplos B., Ploutarch-Nikolas B. Rare earth elements: Industrial applications and economic dependency of Europe // Procedia Economics and Finance. 2015. Vol. 24. P. 126 – 135.

54. Храменков С.В., Алиференков А.Д., Примин О.Г. Трубы из высокопрочного чугуна для систем водоснабжения и водоотведения. – М.: МГСУ, 2015. – 192 с.

55. Гнатуш В.А., Дорошенко В.С. Тенденции мирового рынка литья из чугуна с шаровидным графитом // Процессы литья. 2017. № 2 (122). С. 70 – 78.

56. Дибров И.А. Состояние и перспективы литейного производства России // Выступление на ХI Съезде литейщиков в Екатеринбурге 16 – 19 сентября 2013 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.unido-russia.ru/archive/special_02/special_02_art6/ (Дата обращения: 05.05.2020).