«Впервые в Иране было обнаружено месторождение лития в Хамедане» на западе страны, цитирует информагентство слова официального представителя Министерства промышленности, шахт и торговли Ирана. Одновременно с компанией «Полярный литий», основанной «Норильским никелем» и «Росатомом», лицензию на литиевое месторождение получила в этом году и компания «Арктический литий», ставшая результатом образования другого альянса. Литий — металл, без которого наш мир не может существовать, ведь литий-ионные батареи создали наш перезаряжаемый мир. Если экспертиза залежей подтвердит предположения специалистов, то месторождение получит статус крупнейшего на планете, опередив боливийские, содержащие 25 млн тонн лития. добыча лития из подземных вод Ковыктинского месторождения Газпрома.
Дороже золота и нефти: в США нашли крупнейшие в мире залежи лития ценой $1,48 трлн
Данный обзор характеризует общую ситуацию на рынке лития, основные факторы и перспективы его развития. Свойства и сферы применения лития Литий и его соединения используются в химических накопителях энергии, при изготовлении керамики и стекла, в металлургии, строительстве; он применяется для производства шин, смазочных материалов, агрохимии, лекарственных препаратов, ароматизаторов, термопар, пиротехники, осветительных приборов, радиоэлектроники и оптики, ракетного топлива; литий используется в лазерной технике, дефектоскопии, промышленных системах кондиционирования воздуха, устройствах очистки и регенерации кислорода, осушения газов, а также в медицине и атомной отрасли. При этом литий используется как в виде металла, так и в форме различных соединений, среди которых наибольшее распространение получили карбонат Li2CO3 и гидроксид LiOH лития, применяемые непосредственно или в качестве промежуточных товарных субпродуктов. Некоторые свойства лития Литий — элемент с атомным номером 3 и атомным весом 6,94, относящийся к щелочным металлам.
Легко ионизируется и окисляется; в силу высокой химической активности практически не встречается в природе в чистом виде. Обладает серебристо-матовым металлическим блеском, однако чистый металл на воздухе быстро тускнеет вследствие окисления. Литий — наилегчайший из металлов, примерно вдвое уступающий по массовой плотности воде и более чем в 5 раз — алюминию.
Характеризуется наименьшей механической прочностью среди химических элементов, находящихся в твердой фазе при комнатной температуре режется ножом. Об изотопном составе лития и некоторых ядерно-физических свойствах его нуклидов см. В настоящее время литий все больше используется в аккумуляторах, прежде всего литийионных, применяемых в электротранспорте, стационарных промышленных и бытовых накопителях энергии и компактных источниках тока для компьютерной и телекоммуникационной техники.
Литий повсеместно используется в катодах литийионных аккумуляторов, но также может применяться электролите и в анодах некоторых перспективных видов химических источников тока см. В металлургии литий находит применение в качестве легирующей добавки к сплавам для улучшения их качества, а также для получения некоторых металлов. Он используется, в частности, как присадка к электролиту для электрохимического производства алюминия и служит компонентом ряда алюминиевых и иных сплавов, повышающим их механические свойства и устойчивость к коррозии.
Литий также может использоваться в составе припоя. Крупный сегмент рынка лития — производство специальных стекол, термостойкой и прочной керамики, керамических глазурей; для этого нередко применяется непосредственно добываемое сырьевое соединение лития сподумен или поставляемый добывающими предприятиями полуфабрикат — карбонат лития. Соль лития и стеариновой кислоты служит основой для производства высокотемпературной смазки.
Соли лития также издавна применяются для лечения психических отклонений, в частности для стабилизации состояния пациентов, страдающих маниями, суицидальными расстройствами и т. В атомной отрасли применяются изотопы лития. Семь радиоактивных изотопов этого элемента являются искусственными и ультракороткоживущими с периодами полураспада меньше 1 секунды и непосредственно не используются.
Важное применение нашли стабильные изотопы лития. Их ядерно-физические свойства диаметрально противоположны: 7Li практически прозрачен для нейтронов, в то время как у 6Li сечение поглощения тепловых нейтронов исключительно велико — приближается к 1000 барн. Благодаря этим особенностям стабильные изотопы лития нашли важные, но совершенно различные применения.
Обогащенный по изотопу 7Li литий в форме гидроксида используется как один из реагентов, включаемых в теплоноситель для поддержания водно-химического режима легководных реакторов. Литий в небольших концентрациях нейтрализует коррозионную активность борной кислоты, вводимой в состав первого контура РУ для регулирования в начале кампании или аварийного гашения реактивности. Внедрение таких реакторов, которое рассматривается во многих странах, откроет новую нишу для применения этого изотопа.
По данным Министерства промышленности, шахт и торговли Ирана MIMT , его запасы достигают около 8,5 млн тонн пригодного к добыче лития, что делает его вторым по величине на планете. В середине февраля 2023 года власти Индии объявили об открытии в штатах Джамму и Кашмир крупнейшего в мире месторождения лития с запасами 5,9 млн тонн. В числе прочего оно предусматривало разработку четырех литиевых месторождений.
Разработкой лития собиралась заняться компания European Lithium принадлежащая австралийскому капиталу. Сейчас эти планы под вопросом, потому что одно из месторождений — в Крутой Балке недалеко от Запорожья — уже под российским контролем; еще одно располагается в нескольких километрах от линии фронта в находящейся под контролем ВСУ части Донецкой области. А два оставшихся месторождения требуют серьезных инвестиций в добычу шахтным способом, на которые никто не пойдет до окончания военных действий.
Наконец, по информации из США, в кратере вулкана на границе Невады и Орегона открыто новое месторождение лития, запасы которого, по предварительной оценке, достигают 20—40 млн тонн. Открытие, правда, ожидает окончательного подтверждения. Российские проекты по добыче лития До сих пор Россия покрывала свои потребности в литии за счет импорта.
Однако западные санкции поставили значительную часть этих поставок под угрозу. В частности, поставки лития в Россию из Чили и Аргентины были прекращены. Согласно правительственной стратегии развития металлургической промышленности, в будущем потребности России в литиевом сырье должны быть обеспечены за счет разворачивания добычи этого металла внутри страны.
Добычу лития на Полмостундровском месторождении тоже в Мурманской области будут вести компания «Халмек» и Химико-металлургический завод расположенное в Красноярске предприятие, выпускает металлы для ядерной отрасли и является основным в России производителем гидроокиси лития, пока из импортного сырья. На эту тему.
Одной из самых перспективных технологий считается DLE — direct lithium extraction, или получение металла напрямую из рассола. Но первые результаты ожидаются только в следующем году, а на промышленные масштабы DLE, если все сложится благоприятно, выйдет только лет через десять — то есть насущные проблемы это никак не решает.
Переработка использованных батарей тоже не панацея. Во-первых, это само по себе дело не слишком экологичное. Но главное, что старых аккумуляторов пока попросту мало: тот гигантский объем, который выпускается прямо сейчас, выйдет из эксплуатации только через несколько лет. Достойных альтернатив литиевым батареям пока тоже не предвидится.
Несмотря на множество различных технологий, именно литий-ионные аккумуляторы остаются самым оптимальным вариантом по балансу стоимости, емкости, долговечности и безопасности. Аналитики сходятся во мнении, что заметных подвижек в этой области можно не ждать как минимум ближайшие десять лет. Что все это значит Похоже, электромобильная революция если не отменяется, то может серьезно затянуться. Прогнозы показывают любопытную вещь: прямо сейчас спрос на литий примерно соответствует предложению, а меры по увеличению добычи на существующих мощностях должны привести даже к некоторому избытку в 2025-2028 годах.
Но при заданных темпах развития электрического транспорта литиевая индустрия просто не успеет масштабироваться настолько же быстро, и уже с 2029-го может начаться дефицит ресурсов в размере 200-300 тыс. Производство аккумуляторных батарей для электромобилей на заводе VinFast в Хайфоне, Вьетнам Фото: Shutterstock При этом сами добытчики, памятуя о крахе 2018-2020 годов, пока настороженно относятся к тому, чтобы инвестировать огромные деньги в свою отрасль — вдруг за текущим взлетом вдруг снова наступит падение? Поэтому в игру включаются автопроизводители: Tesla, Volkswagen, General Motors и другие начинают вкладываться непосредственно в месторождения и добывающие компании, чтобы гарантировать себе стабильный поток ресурсов. Но не факт, что даже это заметно повлияет на общую картину.
По мере замещения автомобилей на углеродном топливе электрокарами литий будет становиться «новой нефтью» — а значит, непременно продолжит дорожать.
Однако, несмотря на сопротивление со стороны местных жителей, по состоянию на конец 2022 г. BYD продолжает переговоры о возможности инвестирования в добычу лития в Чили.
От добычи к переработке: вверх по цепочке добавленной стоимости В то же время, развивающиеся страны все больше заинтересованы не просто в привлечении капитала, а в развитии более маржинальных отраслей и заимствовании технологий — эта тенденция проявляется особенно отчетливо в последние несколько лет. Например, Зимбабве смотрит в сторону развития переработки лития, что позволило бы стране избавиться от односторонней зависимости от экспорта необработанного сырья, дифференцировать свою экономику и сконцентрироваться на развитии отраслей с большей относительно добычи добавленной стоимостью. С декабря 2022 г.
Однако для китайской стороны это скорее новое пространство для роста, нежели чем повод для беспокойства. В 2020 г. Локализация перерабатывающих производств на территории стран-партнеров по добыче лития может стать одним из наиболее вероятных ответов на текущие потребности африканских государств, связанные с необходимостью постепенно повышать роль отраслей с большей добавленной стоимостью в структуре национальных экономик.
В Латинской Америке Китай уже пытается расширять свое присутствие в более маржинальном производственном секторе. BYD открыла завод по производству литий-железо-фосфатных аккумуляторов в Бразилии. В мае 2021 г.
По состоянию на декабрь 2022 г. BYD ждет разрешения от правительства страны на строительство мощностей по производству катодов — компонентов для литий-ионных батарей — на территории Чили. Не останется в стороне и производитель аккумуляторов для электромобилей CATL.
Ожидается, что компания инвестирует до 5 млрд долл. Подобная инвестиционная модель реализуется и в отношении Австралии, где цепочки производства лития локализует Tianqi Lithium. В индустриальном центре Куаинана в Западной Австралии действует завод по производству гидроксида лития, который используют при производстве литий-ионных батарей — в мае 2022 г.
Смещение фокуса с добычи на переработку отвечает курсу на приоритетное развитие перерабатывающего сектора, которого придерживается правительство Австралии в лице премьер-министра Энтони Албаниза. Другой пример взаимодействия по модели win-win — сотрудничество КНР с Боливией в области добычи редких металлов. В январе 2023 г.
За счет этого удалось обойти другие семь компаний-производителей, в том числе из США и России. При этом в условиях ожесточенной конкуренции за ресурсы, без которых невозможно осуществить зеленый переход, китайские компании будут вынуждены адаптировать свои инвестиционные стратегии под региональную проблематику.
СМИ: эксперты выразили сомнение в желании талибов* разрабатывать богатые месторождения лития
Представители КНР не скрывали своих целей и прямо говорили, что интересуются афганскими литиевыми месторождениями, которые оцениваются как самые большие в мире. Крупнейшие месторождения лития в Европе находятся в Донецкой и Луганской областях», — цитирует депутата издание The Epoch Times. В Министерстве энергетики США подсчитали, что не менее 70 % литиевых месторождений в стране представлены в виде растворов солей лития. Россия может получить контроль над месторождением лития в Боливии, запасы которого оцениваются в 21 млн тонн, если это произойдет, Европа окажется в еще большей зависимости от Москвы, говорится в публикации. В мире литий обычно добывается или из твёрдых минеральных соединений, или из так называемой рапы — концентрированных минеральных растворов в соляных озёрах. К февралю 2024 года "Полярный литий" завершил полевые буровые работы, пробурив 184 скважины по всей территории месторождения.
Глава Минприроды Козлов: лития в России достаточно для обеспечения потребностей и экспорта
Компании консорциума смогли заполучить самые богатые месторождения лития, в том числе и всемирно известный солончак Уюни с наивысшей в мире концентрацией лития на планете. Если экспертиза залежей подтвердит предположения специалистов, то месторождение получит статус крупнейшего на планете, опередив боливийские, содержащие 25 млн тонн лития. Удивительно, но при такой востребованности лития в промышленности, унифицированного способа рентабельного промышленного освоения литиевых месторождений нет. Совместный российско-боливийский проект позволит создать в Боливии, стране с самыми богатыми запасами лития в мире, полноценную цепочку производства — от добычи литиевого сырья до получения рыночного продукта. Добыча лития в Боливии Стратегический литий Увеличение потребления военной промышленностью лития неизбежно по многим причинам.
Американские нефтяники в США займутся попутной добычей лития — она будет чистой и эффективной
В 2016—2018 гг. Складские запасы достигли рекордных показателей — более четверти объема произведенной продукции. В результате в 2019 г. Негативное влияние на рынок лития также оказали сокращение в Китае государственных субсидий на приобретение электромобилей в 2019 г. В результате ряд предприятий в Австралии и Южной Америке приостановил свою деятельность. Со второй половины 2020 г. В соответствии тенденциями, характеризовавшими производство лития, в 2017—2018 гг.
Фото: Shutterstock Это значит, что и лития для производства аккумуляторов понадобится в шесть раз больше — около 1,7 млн тонн в год. Казалось бы, в чем проблема?
О грядущем нашествии электромобилей говорили уже давно, практически все мировые производители несколько лет обозначили стратегические планы, и вот теперь от слов индустрия перешла к делу — особенно китайская, где развитие машин на батарейках является вопросом государственной важности. Неужели нельзя было загодя озаботиться добычей нужного сырья? Выражаясь простым языком, автомобильные компании проспали момент — совсем как с полупроводниками, заказы на которые были массово отменены в начале пандемии, а затем начался дефицит , который сказывается до сих пор. В 2018-2020 годах, когда продажи электромобилей даже близко не были сравнимы с нынешними, на литиевом рынке случился обвал: цена металла упала вдвое, что повлекло за собой резкое снижение инвестиций в индустрию. Теперь же, когда потребность в литии кратно возросла, нужно наращивать добычу — только вот дело это далеко не быстрое. Как добывают литий Основных способов два. Первый широко используется в так называемом «литиевом треугольнике» — Аргентине, Боливии и Чили, где содержится более половины мировых запасов. Из-под земли выкачивается богатый литием рассол, после чего ему дают естественным образом выпариваться в огромных бассейнах, пока не получится суспензия, пригодная к дальнейшей переработке.
Фото: Shutterstock Вторая технология распространена в Австралии и Канаде — это горные шахты, где добывается минерал под названием сподумен. Руду отправляют главным образом в Китай, где производится больше всего аккумуляторов в мире, а там она уже перерабатывается в гидроксид или карбонат лития, пригодный для изготовления электродов или электролита. Главная проблема в том, что быстро увеличить объемы добычи физически невозможно. Легко подсчитать, что выпаривание само по себе принесет результат только через год-два — это если представить, что у компаний нет никаких ограничений, и они прямо сейчас могут организовать много дополнительных бассейнов что, разумеется, не так. Строительство новой шахты может занимать до десяти лет, разведка новых месторождений — процесс тоже крайне небыстрый.
Пусть не все новоявленные электрокары имеют настолько же вместительную батарею, как Tesla, уменьшим вес лития, необходимого для производства, на треть. Получается, что на одну такую батарею необходимо 44,1 кг чистейшего лития. Для наших 1,3 млрд автомобилей нужно 57,33 млрд кг лития. Неплохо, это 57,33 млн тонн лития, и только для нужд автомобильной промышленности. По подсчетам экспертов, эти компании будут производить около 15 млн электрокаров ежегодно, на что потребуется около 100 000 тонн лития в год. Но ведь не электромобилями едиными. У нас же в ходу миллиарды экземпляров разной техники с аккумуляторами — смартфонов, ноутбуков, планшетов и т. Они маленькие, да, но и для них понадобится много лития. Правда, гораздо меньше, чем для батарей электромобилей — на производство батарей для мобильных устройств уходит несколько процентов общемирового производства лития. Но есть и другие батареи. Та же Tesla разрабатывает и реализует огромные аккумуляторные системы, которые служат для нивелирования скачков потребления энергии в пиковые часы. В крупном аккумуляторе содержится не менее тонны лития. Пока что производство таких систем не слишком масштабное, но через время все может измениться. В целом, общемировое потребление лития к 2025 году составит не менее 200 000 тонн этого металла. А как его добывают и хранят? Литий — очень активный химически металл, поэтому его добыча ведется несколько отличными от добычи большинства прочих, обычных металлов способами. Есть два способа выделить Li. Первый — из пегматитовых минералов, которые состоят из кварца, полевого шпата, слюды и других кристаллов. Ранее это был основной источник лития в мире. В Австралии, например, его добывают из сподумена, руды лития, минерала, который относится к пироксенам. Второй — из глин солончаков.
С середины 2010-х годов наблюдается существенный рост объема инвестиций в проекты по добыче лития, в том числе в сравнении с капиталовложениями в поставку ряда других ключевых металлов, используемых в энергетике. Ведущие поставщики реализуют проекты существенного расширения мощностей. Этих и еще нескольких крупных проектов, предполагающих ввод в эксплуатацию новых мощностей в течение ближайших трех лет, хватит для удовлетворения спроса на литий до конца нынешнего десятилетия при его росте примерно текущими темпами. Однако выполнение обязательств Парижского соглашения по климату, которые приняли почти все страны мира, требует ускорения темпов внедрения низкоуглеродных технологий, включая электромобили и накопители энергии. В случае ужесточения во многих странах мер климатической политики с целью наверстать отставание в реализации Парижского соглашения спрос на литий может дополнительно увеличиться, и тогда реализуемых сегодня проектов расширения производства может оказаться недостаточно. Выходом может стать реализация ряда других проектов, многие из которых пока находятся в стадии рассмотрения; некоторые из них предполагают освоение альтернативных нынешним видов природного сырья и внедрение новых технологий, способных повысить производительность. К последней категории относятся среди прочего прямая экстракция лития из рассолов без их выпаривания крайне длительного процесса, занимающего больше года при нынешних технологиях ; освоение рапы геотермальных источников; извлечение лития из сырья с низким содержанием металла, например из глинистых отложений или отвалов добычи других полезных ископаемых. Имеется в виду, например, извлечение лития из отслуживших аккумуляторов, которое сегодня практикуется единичными компаниями в незначительных масштабах, прежде всего в США и Европе. Шансы на расширение «вторички» связаны, в частности, с ожидаемым накоплением огромной массы отработавших батарей по мере быстрого развития электротранспорта и практики аккумулирования энергии в электроэнергетических системах: в ближайшие 10, тем более 20 лет, объем бывших в употреблении батарей увеличится на много порядков, что неизбежно потребует создания полноценной индустрии их утилизации. К решению этой проблемы уже готовятся в ряде государств и регионов. Парадоксальным образом рынок лития, служащий развитию чистой энергетики, в то же время сам порождает ряд специфических проблем для экологии и климата. Необходимость утилизации батарей — лишь один из примеров такого рода. Причем отмеченный выше сдвиг в сторону рудной добычи увеличивает такие риски на порядок в силу технологических особенностей этого производства. Далее, добыча лития из сподумена в несколько раз более энергоемка, чем из рассола считая затраты искусственных энергоисточников. Наконец, технологии получения лития и его соединений требуют больших объемов воды — более значительных по сравнению с производством ряда других стратегических материалов; при этом в силу необходимости на месторождениях Южной Америки или случайности в Австралии крупнейшие поставляющие литий предприятия расположены в крайне засушливых районах с ярко выраженным дефицитом водных ресурсов. Водоемкое производство в этих условиях дополнительно нагружает аридную экосистему. Нет нужды доказывать, что уже произошедший и ожидаемый в дальнейшем многократный рост объемов производства лития, в сочетании с описанными структурными изменениями его производственной базы, дополнительно усиливает все перечисленные проблемы. На фоне ужесточения природоохранного законодательства и норм по эмиссии парниковых газов во многих странах, ведущих, по существу, к дальнейшей монетизации экологических и климатических издержек, эти проблемы станут факторами повышения себестоимости продукции. Совершенно иные факторы будут определять развитие рыночной ниши изотопов лития, которая практически не зависит от изменения объемов и цен на рынке природного металла и его химикатов. Внедрение жидкосолевых реакторов в значимом масштабе увеличит глобальные потребности в 7Li на порядки, что потребует освоения более экологичных методов разделения изотопов лития. Подобные перспективы кроются, возможно, в создании промышленных, коммерческих мощностей изотопного разделения с помощью лазеров которое намечается в первую очередь в США , реализации химобменной схемы с использованием менее опасных, чем ртуть, жидкостей возможно, имеющих подобные перспективы органических растворов или адаптации центрифужных технологий к обогащению лития. Внедрение подобного метода в промышленном масштабе — в случае достижения приемлемой себестоимости — позволило бы получить экологически чистую технологию разделения изотопов лития и обеспечило бы ее поставщикам конкурентное преимущество на рынках стран с высокими природоохранными требованиями к источникам поставки. Итак, рынок лития и материалов на его основе переживает взрывной рост, сопровождаемый значительными ценовыми всплесками и обусловленный появлением в нынешнем веке новых, емких сфер его применения. Однако существующая сырьевая база этого металла, используемые и создаваемые технологии содержат резервы, позволяющие в итоге справиться с растущим спросом как в ближайшей, так и в отдаленной перспективе. В то же время на отдельных этапах развития этого рынка неизбежны временные разрывы между интенсивно и неравномерно растущим спросом и постепенно задействуемыми новыми ресурсами.
Росатом вложился в разработку крупнейшего в мире месторождения лития
добыча лития из подземных вод Ковыктинского месторождения Газпрома. В кальдере древнего вулкана, относящегося к Йеллоустонской цепи древних вулканов, обнаружены самые крупные в мире запасы лития. Самое крупное в мире месторождение лития находится в Чили с запасами в 9,3 млн тонн.