Обзор циркониевой отрасли России: состояние, проблемы обеспечения сырьем

Актуальность  работы обусловлена наличием в течение длительного времени импортозависимости России по циркониевому сырью, осложняемой встречными потоками тотального импорта цирконового концентрата и экспорта значительной доли бадделеитового концентрата.

Цель: изучение динамики товарных потоков (производства, импорта, экспорта, потребления) циркониевого сырья в России, его цен (мировых и российских), сырьевой базы циркония России и перспектив национального производства ее добычи и переработки.

Методы: статистический, графический, логический.

Результаты: Россия импортирует подавляющее количество (98–100 %) потребляемого цирконового концентрата (3,5–14,9 тыс. т/год). Лишь в 2022 г. началось массовое национальное производство селективного цирконового концентрата при разработке Туганского титан-циркониевого месторождения, что позволит уже в 2023 г. закрыть до 30 % потребности России в циркониевом сырье, а дальнейшее строительство 2-й очереди Туганского ГОКа приведет к увеличению его предложения до 15 тыс. т/год, что полностью перекроет российские потребности в циркониевом сырье. В то же время концентрат бадделеита (природный оксид циркония), извлекаемый попутно при обогащении апатит-магнетитовых руд на Ковдорском ГОКе, до 2017 г. практически весь (96–100 %) отправлялся на экспорт (4,0–9,3 тыс. т/год) и лишь с 2018 г. наметилось снижение экспортных поставок и увеличение его национального потребления (до 60 % от производства).

В 2022 г. прекратился импорт цирконового концентрата с Украины и осложнились его поставки из недружественных стран. Для покрытия временного дефицита российского потребления цирконового концентрата (3–5 тыс. т/год) возможны поставки от независимых производителей из дружественных стран, в том числе и по схеме параллельного импорта. Снижение временного дефицита циркониевого сырья возможно также переориентированием части экспортного потока бадделеитового концентрата на российские нужды.

На территории России имеются подготовленные месторождения, включающие полезный циркониевый компонент, но для всех них имеются экономические и технологические сложности их освоения. Это Лукояновское, Бешпагирское, Туганское, Центральное и Тарское титан-циркониевые погребенные россыпные месторождения, Катугинское, Улуг-Танзегское, Зашихинское и Сахарйокское комплексные рудные цирконсодержащие редкометалльно-редкоземельные месторождения, участок эвдиальтовых руд Аллуайв на Ловозерском редкометалльном месторождении.

Кроме развития уже организованных добычных работ на Туганском титан-циркониевом месторождении, ведутся работы по подготовке Зашихинского месторождения, где при обогащении тантал-редкоземельных руд будет дополнительно извлекаться до 8 тыс. т/год цирконового концентрата.

Возможно также создание зарубежных совместных предприятий по добыче циркониевого и титанового сырья в дружественных странах (во Вьетнаме и ЮАР) для последующих поставок добытого сырья в Россию. Наметившийся тренд снижения импортозависимости России по циркониевому сырью, а в дальнейшем и полная ее ликвидация позволят нарастить потребление циркона и оксидов циркония в самом емком направлении их использования – для глушения глазури керамической плитки. Наличие независимой и достаточной национальной добывающей базы циркониевого сырья позволит развивать российское производство циркония металлического, циркониевых огнеупорных и абразивных продуктов, твердотопливных энергетических элементов и других цирконийсодержащих приложений.

1. Fedoseev S., Tcvetkov P., Sidorov N. Development potential of Russian zirconium industry on world markets. Journal of business and retail management research. 2017;12(1):41–48. URL: https://jbrmr.com/cdn/article_file/content_50624_17-10-04-21-28-12.pdf

2. Быховский Л. З., Ремизова Л. И., Чеботарева О. С. Циркониевое сырье России: состояние и перспективы освоения минерально-сырьевой базы. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2017;(2):11–18.

3. Кабанов А. А., Ахмадщин Н. Ю. Туганское месторождение – первенец промышленной разработки титаноциркониевых россыпей России. Горный журнал. 2021;(10):54–64.

4. Ларичкин Ф. Д., Воробьев А. Г., Новосельцева В. Д. и др. Цирконий: ресурсы, рынки, перспективы. Цветные металлы. 2013;(11):17–21.

5. Шаталов В. В., Никонов В. И., Коцарь М. Л. Перспективы сырьевого обеспечения ядерной энергетики России цирконием и гафнием до 2030 г. Атомная энергия. 2008;105(4):190–194. (Перев. вер.: Shatalov V. V., Nikonov V. I., Kotsar M. L. Prospects for zirconium and hafnium supplies for nuclear power in Russia up to 2030. Atomic Energy. 2008;105(4):242–247. https://doi.org/10.1007/s10512-009-9092-7)

6. Boyarko G. Yu., Khatkov V. Yu., Bolsunovskaya L. M. The dynamics of ferroalloys commodity flows within Russia. CIS Iron and Steel Review. 2021;21:23–33. https://doi.org/10.17580/cisisr.2021.01.04

7. Вдовин К. Н., Пивоварова К. Г., Понамарева Т. Б., Феоктистов Н. А. Совершенствование состава противопригарной цирконовой краски для стального литья. Литейщик России. 2018;(6):14–17.

8. Петров И. М. Потребление диоксида циркония для выпуска высокотехнологичной керамики. Разведка и охрана недр. 2011;(6):90–92.

9. Perks C., Mudd G. Titanium, zirconium resources and production: A state of the art literature review. Ore Geology Reviews. 2019;107:629–646. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.02.025

10. Загайнов С. В., Рейнбах О. Е. Керамическая промышленность как основная отрасль потребления циркона. Российский экономический интернет-журнал. 2017;(1):1–9.

11. Alekseeva T. I., Galevsky G. V., Rudneva V. V., Galevsky S. G. Application of zirconium carbide: Assessment, determination of dominant trends and prospects. In: 20th International Scientific and Research Conference – Metallurgy: Technologies, Innovation, Quality, metallurgy. iop Conference Series: Materials Science and Engineering. 15–16 November, 2017. Novokuznetsk, Russia. 2018;411(119):012007. https://doi.org/10.1088/1757-899X/411/1/012007

12. Портнова Е. Н. Способы повышения механических характеристик керамики на основе диборидов циркония и гафния (обзор). Вестник Пермского университета. Серия: Химия. 2020;10(2):180–190. https://doi.org/10.17072/2223-1838-2020-2-180-190

13. Ахунова Д. Р., Попова Н. А., Лукин Е. С. и др. Композиционная керамика на основе диоксида циркония для твердотопливных элементов (обзор). Успехи в химии и химической технологии. 2022;36(3):13–15.

14. Харитонов Д. В., Шинкевич А. И., Малышева Т. В. Потенциал российской сырьевой базы циркония для производства огнеупорных материалов на основе ZrO2. Черные металлы. 2022;(8):17–21. https://doi.org/10.17580/chm.2022.08.03

15. Патык-Кара Н. Г., Левченко Е. Н., Стехин А. И. и др. Минеральные ассоциации титано-циркониевых песков месторождения Центральное (Восточно-Европейская платформа). Геология рудных месторождений. 2008;50(3):246–270. (Перев. вер.: Patyk-Kara N. G., Bochneva A. A., Chizhova I. A., et al. Mineral assemblages of titanium-zirconium sands at the central deposit, the East European platform. Geology of Ore Deposits. 2008;50(3):218–239. https://doi.org/10.1134/S1075701508030045)

16. Кюи Н. Ч. Т., Кириченко Ю. В. Минеральный потенциал подводных месторождений в Южно-Китайском море Вьетнама. Горная промышленность. 2020;(1):140–143. http://doi.org/10.30686/1609-91922020-1-140-143

17. Боярко Г. Ю., Хатьков В. Ю. Критические товарные потоки марганцевого сырья в России. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020;331(4):38–53. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/4/2592

18. Bagdasarov Yu. A., Pototskiy Yu. P., Zinkova O. N. Baddeleyite-containing stratiform bodies in old carbonate sequences. A possible new genetic type of zirconium deposits. Transactions of the USSR Academy of sciences. Earth science sections. 1990;315(6):144–148.

19. Селезнёв А. О. Текущий статус разработки Зашихинского месторождения: проблемы и перспективы. М.: АО «Техноинвест Альянс»; 2021. 12 с. URL: https://vims-geo.ru/documents/515/15.20_Селезнев_Презентация_ТЕХНОИНВЕСТ_АЛЬЯНС_ВИМС.pdf

20. Sheard E. R., Williams-Jones A. E., Heiligmann M., et al. Controls on the concentration of zirconium, niobium, and the rare earth elements in the Thor Lake rare metal deposit, Northwest Territories, Canada. Economic Geology. 2012;107(1):81–104. https://doi.org/10.2113/econgeo.107.1.81

21. Gysi A. P., Williams-Jones Anthony E., Collins P. Lithogeochemical vectors for hydrothermal processes in the Strange Lake peralkaline granitic REE-Zr-Nb deposit. Economic geology. 2016;111(5):1241–1276. https://doi.org/10.2113/econgeo.111.5.1241

22. Moorea M., Chakhmouradiana A. R., Marianob A. N., Sidhua R. Corrigendum to “Evolution of rareearth mineralization in the Bear Lodge carbonatite, Wyoming: Mineralogical and isotopic evidence”. Ore Geology Reviews. 2015;64:499–521. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.03.015

23. Riesgo García M. V., Krzemień A., Sáiz Bárcena L. C., et al. Scoping studies of rare earth mining investments: Deciding on further project developments. Resources Policy. 2019;64:101525. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2019.101525

24. Schønwandt H. K., Barnes G. B., Ulrich T. A description of the world-class rare earth element deposit, Tanbreez, South Greenland. Rare Earths Industry: Technological, Economic, and Environmental Implications. 2015:73–85. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802328-0.00005-X

25. Чантурия В. А. Научное обоснование и разработка инновационных процессов извлечения циркония и РЗЭ при глубокой и комплексной переработке эвдиалитового концентрата. Записки Горного института. 2022;256:505–516. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.31

26. Spandler C., Morris C. Geology and genesis of the Toongi rare metal (Zr, Hf, Nb, Ta, Y and REE) deposit, NSW, Australia, and implications for rare metal mineralization in peralkaline igneous rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2016;171(121):104. https://doi.org/10.1007/s00410-016-1316-y

27. Möller V., Williams-Jones A. E. Magmatic and hydrothermal controls on the mineralogy of the basal zone, Nechalacho REE-Nb-Zr deposit, Canada. Economic geology. 2017;112(8):1823–1856. https://doi.org/10.5382/econgeo.2017.4531

28. Riesgo García M. V., Krzemień A., Manzanedo del Campo M. Á., et al. Rare earth elements mining investment: It is not all about China. Resources Policy. 2017;53:66–76. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2017.05.004