Редкоземельные металлы: зачем они нужны и почему о них все говорят

Словосочетание «редкоземельные металлы» (rare-earth elements) в последнее время всё чаще встречается в заголовках новостей. Поднял тему Владимир Зеленский, затем её подхватил Дональд Трамп. Президент США заявил, что хочет получить в качестве компенсации за оказанную Соединёнными Штатами финансовую и военную поддержку украинские редкоземельные металлы. Однако соглашение о доступе США к украинским полезным ископаемым на полях Мюнхенской конференции по безопасности подписать не удалось.

Позднее Дональд Трамп сообщил, что США и Украина всё-таки согласовали проект сделки по редким минералам, которая, по его словам, может быть на сумму около одного триллиона долларов. Ожидается, что договор будет подписан сторонами во время визита Владимира Зеленского в Вашингтон в пятницу.

24 февраля президент РФ Владимир Путин провёл совещание по развитию отрасли редкоземельных металлов и заявил, что Россия готова сотрудничать с США по этому направлению. А страны Евросоюза предложили Украине собственную сделку по «критически важным материалам».

Интерес к редкоземельным металлам неслучаен

Все мы активно используем ноутбуки, планшеты и компьютеры в повседневной жизни. Электромобили также становятся всё более распространёнными на улицах крупных городов. Технологии продолжают стремительно развиваться, и в производстве различных устройств всё чаще применяются более современные и передовые материалы. В результате этого редкоземельные металлы в последние годы приобретают всё большую популярность и значимость.

Редкоземельные металлы представляют собой группу из 17 химических элементов, включающую скандий, иттрий и лантаноиды. Открытие этих элементов началось в конце XVIII века, когда шведский химик Юхан Гадолин обнаружил иттрий в минерале иттербите. Исследования редкозёмов растянулись на годы: например, церий был открыт в 1803 году, а неодим — лишь в 1885 году.

Однако их значение для технологий стало очевидным только в XX и XXI веках, когда начался массовый переход к современным технологиям. РЗМ стали незаменимыми в высокотехнологичных отраслях — от электроники до энергетики.

Надо отметить, что, несмотря на название, РЗМ не так уж редки в природе, но их добыча и обработка требуют значительных усилий и ресурсов.

Редкоземельные металлы включают в себя 15 лантаноидов (церий Ce, празеодим Pr, неодим Nd, прометий Pm, самарий Sm, европий Eu, гадолиний Gd, тербий Tb, диспрозий Dy, гольмий Ho, эрбий Er, тулий Tm, иттербий Yb, лютеций Lu), а также скандий Sc, иттрий Y. Эти элементы обладают схожими химическими свойствами, однако каждый из них уникален по своим физическим характеристикам.

По данным на 12 февраля 2025 года, стоимость некоторых редкоземельных металлов:

• Лантан (⩾ 99,0%) — 2,94 доллара США.
• Празеодим (96,0–99,0%) — 77,88 доллара США.
• Тербий (⩾ 99,9%) — 1017,30 доллара США.
• Иттрий (96,9–99,95%) — 32,07 доллара США.
• Неодим (99,0–99,9%) — 70,40 доллара США.

По прогнозу на 2025 год, объём отрасли редкоземельных металлов оценивается в 12,57 млрд долларов США.

Редкоземельные металлы (РЗМ) используются в различных областях, включая:

Полупроводниковые материалы. Магниты на основе РЗМ позволяют улучшать генерацию звука в смартфонах, считывание и записывание данных на жёсткие диски.

Автомобильные компоненты. РЗМ используются для выпуска двигателей, трансмиссии, нейтрализаторов.

Металлические сплавы. Добавление РЗМ в качестве легирующих компонентов позволяет оптимизировать свойства железа, алюминия, кобальта и других металлов.

Лазеры. С помощью РЗМ легируют лазерные кристаллы, стёкла, керамику, твердотельные лазерные усилители.

Стекольная промышленность. РЗМ (или их оксиды) применяются для производства листового, медицинского стекла, оптических линз, мониторов с плоским экраном и многого другого.

Сверхпроводящие и термостойкие керамические изделия. РЗМ улучшают огнеупорные свойства керамики, которая используется, например, для создания топливных элементов, различных термозащитных покрытий, режущих инструментов, а также зубных протезов.

Катализаторы. Значительные объёмы РЗМ используются в нефтепереработке, фильтрах очистки выхлопных газов и др.

Военная и космическая сферы. РЗМ применяются в производстве военной техники, ракет и спутников, лазерных и радиолокационных систем, управляемых ракет.

По запасам РЗМ несомненным лидером является Китай. По итогам 2023 года КНР выпустила 240 тысяч тонн редкоземельных элементов, или 69% из 350 тысяч тонн, произведённых во всём мире.

Россия занимает второе место в мире по запасам редкоземельных элементов — 28,7 млн тонн. Обширная отечественная сырьевая база редкоземельных металлов привязана главным образом к апатит-нефелиновым месторождениям в Мурманской области.

По данным BBC, на Украине сосредоточены значительные залежи редкоземельных и других стратегически важных минералов. На Украине обнаружили 21 из 30 веществ, которые Европейский союз (ЕС) классифицирует как «критическое сырьё», что составляет около 5% мировых запасов.

Многие из этих залежей расположены на юге Украинского кристаллического массива, в основном под Азовским морем. Большая часть этих территорий в настоящее время находится под контролем России. Тем не менее на Украине всё ещё существуют перспективные проекты в Среднем Побужье, а также в Киевской, Винницкой и Житомирской областях.

Несмотря на то что РФ занимает второе место в мире по запасам РЗМ, единственным действующим источником редкоземельного сырья в России являются лопаритовые руды Ловозерского месторождения в Мурманской области. Другие крупные российские проекты в сфере добычи РМЗ — например, освоение Томторского месторождения в Якутии и Ак-Сугского участка недр в Туве — фактически заморожены.

Причин, почему Россия почти не добывает РМЗ, несколько. К ним можно отнести сложные климатические условия, которые увеличивают капиталоёмкость проектов, отсутствие необходимых технологий и оборудования ввиду санкций, а также отсутствие спроса на РЗМ со стороны высокотехнологичного сектора.

Редкоземельные элементы входят в число элементов, признанных в США критически важными минералами. Государство придаёт большое значение этим металлам. Каждый из 17 редкоземельных элементов используется в промышленности и может применяться в самых разных бытовых и высокотехнологичных устройствах: от лампочек до управляемых ракет.

Основной интерес для США представляют неодим и празеодим, поскольку из них делаются постоянные магниты для микроэлектроники, также интересны лантан и церий.

Эксперты считают, что заинтересованность США в контроле над добычей редкоземельных металлов и, возможно, критически важных минералов на Украине обусловлена конкуренцией с Китаем. Согласно данным GlobalData, Китай обеспечивает около 70% мировой добычи редкоземельных элементов и 90% глобальных мощностей по их переработке. Это означает, что даже те страны, которые добывают редкоземельные элементы самостоятельно, вынуждены отправлять их в Китай для дальнейшей переработки.

Комментаторы отмечают, что Украина может предоставить доступ к добыче лития, титана, урана и некоторых других значимых элементов. Однако сколько-нибудь выдающихся залежей редкоземельных металлов там нет. А два из трёх украинских литиевых месторождений уже перешли под контроль России. Поэтому предложение Владимира Путина о совместной разработке редкозёмов на территории РФ может оказаться перспективным.