Справки

4 марта 2025, 19:10

Современное сокровище: что такое редкоземельные металлы

Фото: Oriental Image/Reuters Connect

В современном мире, где технологии развиваются с невероятной скоростью, редкоземельные металлы играют ключевую роль. Эти элементы, часто называемые «витаминами промышленности», стали неотъемлемой частью множества устройств и технологий – от смартфонов до ветряных турбин.

Историческое открытие: от шведского карьера до современных технологий

История редкоземельных металлов началась в конце XVIII века, когда шведский лейтенант Карл Аррениус обнаружил в карьере близ деревни Иттербю необычный черный камень. Этот минерал, названный иттербитом, стал отправной точкой для открытия целой группы элементов, известных сегодня как редкоземельные металлы, или лантаноиды.

На протяжении более чем ста лет ученые постепенно открывали и идентифицировали эти элементы, сталкиваясь с большими трудностями из-за их схожих химических свойств и низкой концентрации в земной коре.

Что такое редкоземельные металлы

Группа редкоземельных металлов включает 17 элементов: скандий, иттрий и 15 лантаноидов. Они характеризуются серебристо-серым цветом и обладают схожими химическими свойствами. Несмотря на название, эти элементы не являются редкими в природе, но их концентрация в месторождениях крайне низка, что затрудняет их добычу и очистку.

Где применяются редкоземельные металлы

– Электроника: смартфоны, компьютеры, планшеты, аккумуляторы, магниты, сверхпроводники.

– Энергетика: ветряные турбины, электромобили.

– Медицина: магнитно-резонансная томография (МРТ).

– Оборонная промышленность: ракетные двигатели, сплавы для авиации и техники.

– Стекольная промышленность: специальные стекла, устойчивые к кислотам и высоким температурам.

– Нефтеперерабатывающая промышленность: катализаторы.

Даже небольшие добавки этих элементов значительно улучшают характеристики материалов, делая их незаменимыми в современных технологиях.

Какие бывают редкоземельные металлы

Скандий (Sc)

Легкий и прочный металл серебристо-белого цвета, обладающий высокой температурой плавления и устойчивостью к коррозии. Он легко взаимодействует с кислородом, образуя оксидную пленку.

Скандий используется в аэрокосмической промышленности для создания легких и прочных сплавов, а также в производстве спортивного инвентаря и ламп высокой интенсивности.

Стоимость: 3,6–5,9 млн долларов за тонну (в зависимости от степени передела).

Крупнейшие запасы:

– Китай (свыше 60%)

– США (до 10%, в отвалах горнорудных выработок)

– Канада, Казахстан, Россия, Украина, Австралия, Мадагаскар.

Иттрий (Y)

Серебристо-серый металл, обладающий высокой температурой плавления и хорошей ковкостью. Он химически активен, легко окисляется на воздухе и реагирует с водой. Обладает люминесцентными свойствами.

Иттрий используется в производстве люминофоров для цветных телевизоров и энергосберегающих ламп, а также в создании специальных сплавов, лазеров и керамики.

Стоимость: 32–40,5 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (50%)

– США (15%)

– Австралия (10%)

– Индия (10%)

– Малайзия (5%)

– Россия, Бразилия, Вьетнам, Мьянма.

Лантан (La)

Серебристо-белый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Лантан используется в производстве оптических стекол, специальных сплавов и катализаторов для нефтепереработки. Также применяется в ядерной энергетике.

Стоимость: 2–4,1 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (до 60%)

– Австралия (10%)

– США (10%)

– Россия (10%)

– Вьетнам (5%)

– Украина (5%).

Церий (Ce)

Серебристо-серый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, особенно при нагревании.

Церий используется в производстве автомобильных катализаторов, специальных стекол и керамических пигментов.

Стоимость: 3–4,7 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (более 60%)

– Австралия (20%)

– Бразилия (8%)

– Россия (5%)

– США (5%)

– Швеция (2%).

Празеодим (Pr)

Металл серебристо-желтого цвета, обладает высокой химической активностью, легко окисляется на воздухе и реагирует с водой. Празеодим – мягкий и ковкий металл, его можно обрабатывать механически. Он обладает парамагнитными свойствами, то есть притягивается к магнитному полю.

Применение: используется в производстве мощных постоянных магнитов, которые применяются в ветрогенераторах, электромобилях и других устройствах. Также он находит применение в производстве специальных стекол и керамики.

Стоимость: 72,5–210 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (свыше 40%)

– Вьетнам (10%)

– Бразилия (10%)

– Россия (5%)

– ЮАР (5%)

– остальное – Малайзия, Украина, Индия, США.

Неодим (Nd)

Серебристо-желтый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород. Обладает парамагнитными свойствами.

Неодим используется в производстве мощных постоянных магнитов, в том числе для электромобилей, а также лазеров, специальных стекол, жестких дисков, МРТ.

Стоимость: 70–200 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (до 50%)

– США (10%)

– Австралия (10%)

– Швеция (5%)

– Россия (5%)

– Индия (5%).

Прометий (Pm)

Радиоактивный металл серебристо-белого цвета, мягкий и ковкий. Он светится в темноте из-за радиоактивного распада.

Используется в производстве атомных батарей и источников света.

Стоимость: промышленно не используется, цен нет.

Крупнейшие запасы: США и Россия.

Самарий (Sm)

Серебристо-желтый металл, твердый и хрупкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород. Обладает парамагнитными свойствами

Применение: ядерная энергетика, микроэлектроника, постоянные магниты, военная промышленность.

Стоимость: 2–3,6 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (30%)

– США (30%)

– Казахстан (8%)

– Россия (7%)

– Украина (5%)

– Бразилия (5%)

– Швеция (5%)

– Индия (5%)

– Австралия (5%).

Европий (Eu)

Серебристо-белый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород. Обладает высокой химической активностью и люминесцентными свойствами.

Применение: атомная, ядерная и водородная энергетика, медицина, защита банкнот от подделок.

Стоимость: 20-28 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (30%)

– США (25%)

– Россия (20%)

– Япония (20%)

– ЮАР (5%).

Гадолиний (Gd)

Серебристо-серый металл, твердый и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, особенно при нагревании.

Гадолиний используется в производстве контрастных веществ для МРТ, а также в ядерной технике и сверхпроводниках.

Стоимость: 22-65 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (40%)

– Австралия (30%)

– США (10%)

– Индия (10%)

– Россия (10%).

Тербий (Tb)

Серебристо-белый металл, твердый и хрупкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Тербий используется в производстве люминофоров для цветных дисплеев и энергосберегающих ламп, а также в лазерной технике.

Стоимость: 1–2,8 млн долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (75%)

– Австралия (10%)

– Россия (10%)

– Япония (5%).

Диспрозий (Dy)

Серебристо-серый металл, твердый и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Сферы применения: энергетика, электроника, компьютерная промышленность, химическая промышленность.

Стоимость: 290–620 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (более 90%).

– По 1,5-2% приходится на США, Австралию, Россию, Индию, ЮАР.

Гольмий (Ho)

Серебристо-белый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Гольмий используется в производстве лазеров, магнитных материалов и специальных стекол.

Стоимость: 60-140 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (более 60%)

– Австралия (20%)

– Россия (10%)

– Бразилия, Индия, США, Украина и Шри-Ланка (по 1-3%).

Эрбий (Er)

Серебристо-белый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Эрбий используется в производстве лазеров, оптических волокон и материалов для ядерных реакторов.

Стоимость: 40-45 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (до 80%)

– Россия (10%)

– Австралия (5%)

– США, Казахстан, Украина, Индия, Швеция.

Тулий (Tm)

Серебристо-серый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Тулий используется в производстве портативных рентгеновских аппаратов.

Стоимость: 70 млн долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (до 60%)

– Россия (5%)

– Малайзия (5%)

– Австралия, Бразилия, Индия, Гренландия, Танзания, США.

Иттербий (Yb)

Серебристо-белый металл, мягкий и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Иттербий используется в производстве лазеров, магнитных материалов и специальных сплавов.

Стоимость: 12,5-15 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (до 80%)

– Россия (10%)

– Австралия (10%)

Лютеций (Lu)

Серебристо-белый металл, твердый и ковкий, легко окисляющийся на воздухе. Он реагирует с водой, выделяя водород.

Лютеций используется в производстве катализаторов, люминофоров и материалов для ядерных реакторов.

Стоимость: 710–810 тыс. долларов за тонну.

Крупнейшие запасы:

– Китай (65%)

– Россия (30%)

– Украина (5%)

Геополитика редкоземельных металлов

Долгое время США были лидером в производстве редкоземельных металлов, но к концу XX века Китай практически монополизировал этот рынок. Благодаря государственным инвестициям и открытию крупных месторождений, Китай контролирует значительную часть мировой добычи и поставок.

Это создает зависимость для многих стран, включая США, Австралию и страны ЕС, и делает редкоземельные металлы стратегически важными ресурсами.

Мировые запасы и перспективы: океанские глубины и рост рынка

Несмотря на доминирование Китая, мировые запасы редкоземельных металлов огромны. Например, в 2011 году были обнаружены крупные залежи на дне Тихого океана.

Ожидается, что рынок редкоземельных металлов будет продолжать расти, так как они необходимы для развития «зеленых» технологий и других инновационных отраслей.

Какие редкоземельные металлы есть у России

Россия обладает колоссальными запасами редкоземельных металлов, занимая, по разным оценкам, второе или третье место в мире по этому показателю. Недра нашей страны содержат от 20 до 25 млн тонн этих элементов, что составляет около 20–25% мировых запасов. При этом доля России в мировой добыче редкоземельных металлов на сегодняшний день не превышает 1%, рассказывал доцент кафедры редких металлов и наноматериалов Уральского федерального университета Сергей Кириллов.

Основная проблема в том, что большинство российских месторождений требуют значительных капитальных вложений для разработки. Например, Томторское месторождение в Якутии, обладающее богатыми запасами, нуждается в строительстве железной дороги и обеспечении электроэнергией, что существенно удорожает проект.

На данный момент единственным действующим предприятием по добыче редкоземельных металлов в России является Ловозерский горно-обогатительный комбинат (ГОК) в Мурманской области. Однако даже его продукция, составляющая около 2,5 тыс. тонн концентрата в год, в основном экспортируется, а внутреннее потребление остается на низком уровне.

По данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ, российские запасы редких металлов оцениваются в 658 млн тонн. Эти запасы включают 15 видов редкоземельных металлов, а также 14 видов редких металлов (литий, цезий, цирконий, рубидий, бериллий, скандий, индий, галлий, германий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, рений). В ведомстве подчеркивали, что «этих запасов достаточно как при текущих потребностях российской экономики, так и на долгосрочную перспективу».

Текст: Ольга Никитина

Вам может быть интересно

При атаках ВСУ на Белгородскую область пострадали два человека
Темы дня

ВСУ лишили украинцев тепла и света

На этой неделе Киев погрузился в тотальный блэкаут. В многомиллионном городе не было света в домах, не работали метро и скоростной трамвай. На дорогах произошел транспортный коллапс. Власти не исключают, что горожанам вскоре придется самим рыть уличные туалеты. Впрочем, эксперты обращают внимание: на самом деле у Украины есть электричество, вот только получают его ВСУ.

Демографический кризис ставит крест на норвежском процветании

«Привычная нам Норвегия постепенно уходит в прошлое». Такими словами эксперты комментируют приходящие из Норвегии тревожные сообщения – страна находится на пороге масштабного кризиса. И дело вовсе не в деньгах, а в качестве и количестве населения. Какие изменения происходят в норвежском обществе и причем здесь миграция?

Отток населения обрушил цены на аренду квартир в Киеве

Избитому в тайной украинской тюрьме подростку вменили нападение на полицейского

Умер сыгравший Ленина в 18 фильмах народный артист РСФСР Каюров

Новости

Финляндия анонсировала новые меры для ограничения въезда россиян

Власти Финляндии в максимально сжатые сроки готовят дополнительные меры по ограничению въезда граждан России, заявил премьер-министр Петтери Орпо.

Самосвал обрушил пешеходный переход на Ленинградском шоссе в Подмосковье

В районе подмосковного Солнечногорска самосвал с поднятым кузовом задел и обрушил надземный пешеходный мост на Ленинградское шоссе, из-за чего движение на трассе оказалось перекрыто.

Путин обсудил с Совбезом предстоящие переговоры по Украине в ОАЭ

Президент Владимир Путин провел оперативное совещание с постоянными членами Совета безопасности, на котором обсуждались предстоящие в ОАЭ переговоры по украинскому урегулированию.

Дети в США получили на Хэллоуин конфеты с психоделиками

Во время празднования Хэллоуина в американском Сан-Диего 15 детей получили наборы жевательных конфет с содержанием псилоцибина, сообщил журнал Newsweek.

Федерация борьбы США извинилась за травму глаза россиянки Смирновой

Федерация борьбы Соединенных Штатов принесла извинения за травму глаза, которую американка Морган Тернер нанесла россиянке Елизавете Смирновой на чемпионате мира, сообщил президент Федерации спортивной борьбы России (ФСБР) Михаил Мамиашвили.

Медведев прокомментировал падение акций Japan Tobacco фразой «курение убивает»

Заместитель председателя Совета безопасности Дмитрий Медведев прокомментировал рекордное падение акций Japan Tobacco после передачи активов под временное управление, напомнив, что курение убивает.

Отца Меган Маркл арестовали в США по делу о хранении детской порнографии

Сотрудники ФБР задержали отца жены британского принца Гарри Меган Маркл в одном из домов престарелых в американском штате Флорида по подозрению в хранении детской порнографии.

Судовладельцы начали просить у хуситов разрешение на проход по Красному морю

Владельцы коммерческих судов стали отправлять электронные письма йеменскому движению «Ансар Аллах» для получения разрешения на пересечение акватории, пишет газета The Wall Street Journal (WSJ).

Первый снег выпал в Киеве на фоне отсутствия света и воды

В Киеве выпали первый снег и град на фоне критической ситуации со снабжением водой и электричеством, сообщают местные СМИ.

Дептранс анонсировал новую систему въезда в «Москва-Сити» и «Сколково»

Департамент транспорта Москвы сообщил о внедрении новой системы безбарьерного въезда в зоны «Москва-Сити» и «Сколково» с использованием автоматических камер с 12 декабря.

Умерова назначили главой делегации Украины на переговорах в Абу-Даби

Украинскую делегацию на трехсторонних переговорах России, США и Украины в Абу-Даби возглавит глава службы внешней разведки страны Рустем Умеров, сообщил украинский телеканал ТСН.

Самбист Волков завоевал золото чемпионата мира в Ташкенте

Российский самбист Демид Волков завоевал золотую медаль чемпионата мира по самбо в Ташкенте.
Мнения

Анна Долгарева: На войне спасает быт

Люди, в которых спорами проросла война, держатся за простые вещи: как шумит генератор, как обжигает губы сладкий кофе, как огонек зажигалки коротко вспыхивает желтым. Родные, чьи голоса слышны в телефоне, бесплотны, остаются звуком и плоской картинкой, хоть триста раз пересмотри кружочек. Щербинка кружки под пальцами – она здесь и сейчас.

Глеб Простаков: Россия предлагает миру технологическую альтернативу

Суверенитет в разумном понимании – это способность не остаться без критически важной технологии, когда внешние условия меняются, и возможность вести разговор с участниками мирового рынка на равных.

Андрей Колесник: Мир вступил в эпоху тотальной разведки

Сила военного зрения впервые за всю историю человечества стала соответствовать силе удара войск. А может быть, даже его превосходить. Именно поэтому 5 ноября, в День военного разведчика, хочется отметить: эта профессия стала ключевой для современной войны.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского