Украина в ближайшее время не сможет ни производить литиевую продукцию, ни торговать концентратом руды, поскольку украинские месторождения лития уникальны, в мире отсутствуют технологии получения лития из подобных руд.
В мире в результате перехода на электромобили и использования литиевых аккумуляторов стремительно развивается литиевая промышленность. Рост спроса на литий привел к резкому его удорожанию на мировых рынках. Цена на карбонат лития сейчас превышает 70 тыс. дол. за тонну, хотя недавно составляла “всего” 13 тыс. Поскольку Украина является одной из немногих стран с большими запасами лития (по оценкам, до 10% мировых запасов) и остро нуждается в ресурсах для экономического развития, то разговоры о перспективах развития литиевой промышленности здесь ощутимо. участились.
Впрочем, для начала нужно спуститься с небес на землю. Несмотря на большие запасы лития, Украина в ближайшее время не сможет ни производить литиевую продукцию, ни торговать концентратом руды, поскольку украинские месторождения лития уникальны, и в мире отсутствуют технологии получения лития из подобных руд. Украинский концентрат лития не может использоваться другими странами из-за отсутствия технологий его переработки.
Если правительство действительно заинтересовано в разработке месторождений лития и выводе Украины в число основных литиедобывающих стран мира, необходимо:
– во-первых, рассекретить данные геологоразведки месторождений лития времен СССР и всеми средствами распространить информацию вероятным инвесторам;
– во-вторых, за бюджетные средства выполнить доразведку месторождений по международным стандартам;
– в-третьих, направить усилия науки на создание технологии обогащения и получения литиесодержащей продукции из украинских руд;
– в-четвертых, создать благоприятные условия для привлечения инвестиций в разработку месторождений и производство литиевой продукции.
Как видим, задач немало, к тому же, не самых простых и недешевых.
Производство лития в мире постоянно и существенно растет. Если в 2021 году в мире было потреблено 460 тыс. тонн карбоната лития, то, по прогнозам, потребности в нем к 2030 году составят до 6 млн. тонн. При этом 60% лития используют в виде солей, преимущественно карбонатов, 30% – литиевых минералов и 10% – металлического лития.
Соединения лития из минералов получают гидрометаллургической переработкой концентратов. Основной минерал – сподумен перерабатывают известняковым, сульфатным и сернокислотным методами. При добыче лития из солей раствор улетучивается на солнце, полученная смесь перерабатывается. Получение лития при этом дешевле, чем из минералов, однако процесс более длительный – до двух лет.
Еще новыми перспективными методами являются: получение из термальных вод (США, Германия), морской воды (Саудовская Аравия), отработанных литий-ионных батарей, которых к 2040 г. будет свыше 2,5 млн. тонн.
В Украине значительные запасы лития были открыты в 1980-х годах на двух месторождениях – Полохивском (петалитовые руды, Кировоградская область) и Шевченковском (сподумен-петалитовые руды, Донецкая область), а также на участке “Добра” (петалит-сподуменовые руды, Кировоградская область) область). На участке “Крутая Балка” (Запорожская область) литий был обнаружен в составе комплексных редкометаллических руд. Шевченковское месторождение и участок “Добра” сегодня находятся на временно оккупированных территориях.
Полоховское месторождение состоит из микроклин-альбит-петалитовых пегматоидных гранитов. Состав: петалит (80-90%), сподумен и трифиллин (итого 10-15%). Пегматиты Полоховского месторождения содержат также ниобий, тантал и цезий. Запасы составляли по категории С1-С2 – 27 774 тыс. тонн, по категории Р1 – 4746 тыс. тонн.
Запасы Шевченковского месторождения составляют 13,8 млн. тонн литиевых руд. Сопутствующими являются: танталовые, ниобиевые, бериллиевые руды, кварц, полевой шпат, мусковит. Запасы литиевых руд Шевченковского месторождения по категориям: С1 – 528 тыс. тонн, С2 – 1574,7 тыс., С2пб – 163,8 тыс. тонн. Запасы оксидов тантала, ниобия, бериллия – 4863,6 тыс. тонн.
На участке “Добра” налицо руды литиевые, сопутствующие – танталовые, ниобиевые, рубидиевые, бериллиевые, оловянные, цезиосодержащие, вольфрамовые, золотые. На участке Крутая Балка основные полезные ископаемые: танталовые, ниобиевые, литиевые, рубидиевые, цезиосодержащие руды; сопутствующие – сподумен, полевой шпат, кварц, мусковит, гранодиорит, кварц жилильный, амфиболит. Есауловское месторождение, обнаруженное на Донбассе, представленное кукеитом, содержит около 3% оксида лития Li2O и имеет промышленное значение.
В Украине литий встречается в виде твердых минеральных пород, так что производственный процесс получения конечной продукции состоит из ряда этапов:
- добыча руды шахтным или карьерным (Шевченковское месторождение и участок “Крутая Балка”) методом. Карьерный способ добычи дешевле шахтного и несет меньшую угрозу экологии;
- обогащение добываемой руды и производство концентрата лития. Наличие лития в твердой породе требует измельчения и переработки с образованием отвалов;
- производство спецхимкомбинатом карбоната или гидроксида лития;
- производство аккумуляторов.
Проблема украинского лития – каждое месторождение уникально и не имеет аналогов в мире. Все месторождения Украины комплексны, кроме лития, содержат и другие руды дорогих и редких материалов. Потому и технологию переработки руды нужно готовить под весь спектр материалов. Например, участок “Крутая Балка” – это прежде месторождение тантала и ниобия и только потом лития. Сопутствующие материалы, имеющиеся в руде, редки, с низкими концентрациями, но не менее дорогие, чем литий. Кроме названных тантала и ниобия, украинские месторождения содержат еще бериллий, рубидий, цезий, олово, вольфрам. А на участке “Добра” есть даже золото с содержанием до 2,5 г/тонна, и геологоразведка времен СССР как раз и велась для поиска золота.
Существующие в мире технологии переработки руд-минералов предусматривают получение лития из сподуменов, а в Украине месторождения петалитовые, петалит-сподуменовые или танталовые, ниобиевые, рубидиевые или даже минеральный кукеит. Это делает невозможным применение имеющихся в мире технологий для получения продукции и требует разработки новых технологий обогащения и переработки руды под каждое месторождение. Из-за уникальности украинских месторождений невозможно торговать концентратами руды, потому что концентрат украинской руды никому больше не нужен. Следовательно, необходимо строить отечественную цепочку от добычи руды до выпуска продукции.
Предварительная геологоразведка месторождений была начата в 1967 году. По украинскому законодательству, месторождения разведаны с подтвержденными запасами. Но большие средства никто не будет вкладывать, опираясь на информацию, полученную полвека назад. Также, по мнению иностранного инвестора, материалы СССР ничего не стоят, поскольку не отвечают международным стандартам. А в Украине нет месторождений, оцененных именно по таким стандартам. Для переговоров с инвесторами необходимо: подтвердить данные бурения времен СССР и провести дополнительное изучение в соответствии с международными стандартами с выполнением химических исследований в лабораториях с международной сертификацией.
Процедура добычи украинского лития выглядит так:
- получение разрешения на начало геологической доразведки – 1 год;
- проведение геологической доразведки месторождений по международным стандартам для подтверждения данных времен СССР. Для этого понадобится 3-5 лет и 10-15 млн. дол. на одно месторождение. На основании доразведки утверждаются запасы и составляется проект разработки месторождения. Это будет основанием для перевода спецразрешения на разведку в спецразрешение на добычу;
- получение спецразрешения на начало добычи – 2 года;
- разработка лабораторной технологии обогащения и переработки руды в соединения лития – 2 года и 3-5 млн. долл.;
- разработка, изготовление и доработка опытно-промышленной установки переработки литиевых руд – 3 года и 4-5 млн. долл.;
- проектирование и строительство шахты для добычи руды и горно-обогатительного комбината – 5-7 лет и 200-250 млн. долл.;
- проектирование и строительство химического завода по производству соединений лития – 5-6 лет и 400-450 млн. долл.;
- проектирование и строительство завода по производству аккумуляторов – 3-5 лет и 200 млн. дол.
Если некоторые этапы выполнять одновременно, срок до производства будет составлять от 15 лет при инвестициях в 650-750 млн. дол. И еще 3-5 лет и 200 млн. дол. пригодятся для строительства аккумуляторного завода. Вряд ли кто-нибудь из инвесторов в таких условиях захочет вкладывать средства в украинский литий, потому что через 15 лет могут коренным образом измениться тенденции развития источников энергии, и литиевые батареи могут стать ненужными.
Кроме этого, есть и другие трудности, сопровождающие реализацию литиевых проектов. К примеру, по законодательству, получив лицензию на добычу, в течение трех лет необходимо приступить к добыче. А через три года это невозможно. Рудный объект готовят к эксплуатации минимум пять лет. Следовательно, через три года лицензию могут отобрать. Ситуация с правами на разработку месторождений тоже сложна. Разведанные при СССР месторождения отдали частным фирмам без конкурсов или аукционов. Далее последовали судебные процессы, по результатам которых можно констатировать, что на сегодняшний день все месторождения лития, кроме Полоховского, – свободны.
На Полоховском месторождении работы, по словам представителей ООО “Укрлитийдобыча”, ведутся. В их реальности можно будет убедиться в 2025 г., если указанная компания привлечет инвесторов. (Владимир Хаустов, ученый секретарь Государственного учреждения “Институт экономики и прогнозирования НАН Украины”, заслуженный экономист Украины, кандидат технических наук; Zn.ua/Энергетика Украины и мира)