В поисках подземных сокровищ: какие редкие металлы скрывают недра Сибири и где их применяют

«Сибирский. Новостной» продолжаем цикл материалов о горнодобывающей промышленности Сибири. Ранее мы рассказывали, как менялась профессия горняка, а также как в регионе добывают золото и уголь. На этот раз отправимся по следам геологов, которые десятилетия назад искали в сибирских недрах новые богатства. Их открытия привели к обнаружению месторождений редких металлов – сырья, без которого сегодня трудно представить современную промышленность, электронику, авиацию и энергетику.

За каждым таким месторождением стоит своя история: экспедиции в труднодоступные районы, исследования горных пород и находки, значение которых порой становилось понятно лишь спустя годы. Сегодня расскажем, как начинались эти открытия, какие редкие металлы хранят земли Сибири и для чего они нужны современному миру.

Разведка Томторского месторождения, 1959 год. Фото: «Наука из первых рук»

Чуктукон: радиометрическая аномалия привела к открытию

В 1959 году геологи Богучанской аэрогеофизической партии Николай Дашкевич и Геннадий Стародубов работали на территории нынешнего Красноярского края. Во время металлометрической съёмки они проверяли участки с необычными показателями радиоактивности. Такие отклонения могли указывать на присутствие определённых минералов и служили подсказкой для дальнейших поисков.

Исследования привели геологов к Чуктуконскому месторождению в Богучанском районе. Однако тогда его значение ещё не было очевидным. В течение нескольких десятилетий местные руды рассматривали как возможный источник бокситов и алюминиево-марганцевого сырья. Лишь позднее стало понятно, что месторождение имеет гораздо более сложный состав и содержит ниобий, редкоземельные элементы, скандий и другие ценные компоненты.

К полноценному изучению Чуктукона возвращались не раз. В 1980-х и начале 1990-х годов здесь проводили поисковые и оценочные буровые работы. Позднее исследования продолжились: ученые уточняли состав руд и оценивали содержание отдельных элементов.

В 2019 году «Росгеология» представила результаты геологоразведки на Чуктуконе. Согласно полученным оценкам, месторождение содержит 2,8 млн тонн оксидов редкоземельных металлов, 443 тыс. тонн оксида ниобия и 3,39 тыс. тонн оксида скандия. Впоследствии оценка запасов редкоземельного сырья увеличилась. В 2025 году, его объём достигает 2,9 млн тонн – это примерно 10% всех разведанных запасов редкоземельных металлов страны.

Зашихинское месторождение. Фото: rm-rzm.ru

Зашихинское: ценные минералы обнаружили в речных отложениях

История Зашихинского месторождения в Иркутской области началась с работы геолога Галины Косенковой. В 1971 году она входила в состав Кунтейско-Хайламинской партии Нижнеудинской экспедиции и занималась шлиховым опробованием. Этот метод помогает искать полезные ископаемые по небольшим частицам минералов, которые вода вымывает из горных пород и переносит в речные отложения.

В русле ручья Основного Косенкова отобрала образец изменённого гранита. Его отправили на анализ, и результаты оказались многообещающими: в пробах обнаружили колумбит, циртоллит и касситерит, а спектральное исследование самого образца показало повышенное содержание тантала, ниобия и циркония. Это стало основанием для дальнейших поисков.

В 1972 году к работе подключилась группа специалистов Нижнеудинской экспедиции. Геологи провели маршруты и радиометрические наблюдения, установили связь найденных минералов с массивом щелочных гранитов, определили его границы и выделили наиболее перспективную северную зону. Последующие поисковые работы подтвердили масштабы залежей. Месторождение назвали Зашихинским – в память о геологе Юрии Зашихине, трагически погибшем в Восточном Саяне.

Сегодня общий объём руды, учтённой здесь, оценивается примерно в 63,4 млн тонн. На ниобий приходится около 157 тыс. тонн, на тантал – ещё 15,7 тыс. тонн. В составе пород есть и цирконий, который также рассчитывают извлекать в процессе переработки.

Для получения этих компонентов планируют построить горно-обогатительный комбинат. Запуск производства несколько раз откладывали, и согласно последним планам, предприятие должно заработать в 2031 году.

Томтор: полвека от первых находок до понимания богатства недр

На севере Якутии история Томторского месторождения растянулась на десятилетия. В 1958 году геолог Сергей Гулин обнаружил в районе обломки необычных щелочных пород. Находка заинтересовала специалистов, но сама по себе ещё не означала, что здесь находится крупное месторождение редких металлов.

Год спустя поисковая партия под руководством геолога Эдуарда Эрлиха обнаружила большой массив ультраосновных и щелочных пород. Его назвали Томтором – по местному географическому названию.

Но главные открытия были впереди. В 1973 году поисковые работы возобновились. Дальнейшие исследования показали, что массив содержит богатые руды с ниобием и редкоземельными элементами. Особенно перспективным оказался участок Буранный, его разведка продолжалась до конца 1990-х годов.

В 1999 году геологи завершили оценку ресурсов, а позднее данные Государственной комиссии по запасам подтвердили масштаб находки: на участке учтено около 30,5 млн тонн руды, в том числе примерно 1,2 млн тонн оксида ниобия, 3,2 млн тонн оксидов редкоземельных металлов и 11,5 тыс. тонн оксида скандия.

Однако большие объёмы сырья пока не означают, что его можно быстро начать добывать. Участок находится в удалённой арктической местности, где практически отсутствует необходимая транспортная и энергетическая инфраструктура. Это серьёзно осложняет подготовку к освоению. Поэтому между геологическими оценками и началом промышленной добычи по-прежнему лежит большой путь.

Производство лития. Фото: Новосибирский завод химконцентратов

Какие металлы нужны современной промышленности и где их производят

В смартфоне, электромобиле, самолёте и даже в космическом аппарате есть металлы, о которых большинство людей почти ничего не слышало. Они помогают делать аккумуляторы компактнее, сталь – прочнее, а электродвигатели – мощнее.

За этими технологиями стоит целая отрасль, и Сибирь занимает в ней важное место. Здесь работают предприятия, которые добывают и обогащают редкометалльное сырьё, а также перерабатывают его, получая концентраты, сплавы и соединения металлов. У каждого из них своя специализация и своя роль в современной промышленности.

Молибден: прочность для стали

Молибден редко встретишь в готовом изделии в чистом виде. Чаще его добавляют в сталь, чтобы она выдерживала высокие температуры, давление и большие нагрузки. Такие сплавы используют в машиностроении, строительстве, энергетике и при производстве оборудования для нефтегазовой отрасли.

В Хакасии важным центром молибденового производства стал Сорск. На местном горно-обогатительном комбинате разрабатывают руду и перерабатывают её в молибденовый концентрат. Следующий этап проходит на соседнем заводе: там из концентрата производят ферромолибден – сплав, который поставляют для нужд металлургии.

Таким образом, в Сорске сосредоточена вся производственная цепочка: от извлечения металла из недр до получения готового сплава. Подобного полного цикла производства ферромолибдена в России больше нет.

Вольфрам: металл для работы под нагрузкой

Вольфрам известен своей жаропрочностью и твёрдостью. Из него делают твёрдые сплавы для режущих инструментов, деталей бурового оборудования и промышленной оснастки. Такие материалы нужны там, где обычная сталь быстро изнашивается: например, при обработке металла или бурении твёрдых пород.

В Сибири вольфрамовый концентрат получают, в частности, в Бурятии.

Литий: основа аккумуляторов

Литий стал одним из самых востребованных металлов благодаря развитию аккумуляторных технологий. Его соединения используют в батареях смартфонов, ноутбуков и электромобилей, а также в системах хранения энергии. Чем шире становится применение электротранспорта и накопителей энергии, тем выше потребность в этом сырье.

В Новосибирске работает Новосибирский завод химконцентратов. Предприятие выпускает металлический литий высокой чистоты и различные соединения этого металла, в том числе карбонат и хлорид лития.

Редкоземельные металлы: магниты для электродвигателей

Неодим, празеодим и другие редкоземельные элементы нужны для создания мощных постоянных магнитов, которые работают в электродвигателях, генераторах, робототехнике и беспилотниках. Они позволяют получать компактные и эффективные устройства.

В Новосибирске редкие и редкоземельные элементы тоже получают в виде соединений высокой чистоты. Этим занимается Завод редких металлов, выпускающий, среди прочего, соединения иттрия, лантана и церия.

Сорский производственный комплекс – единственное предприятие в Российской Федерации по производству молибденового концентрата и ферромолибдена. Фото: Совет Федерации

От космических аппаратов до медицинских имплантов: где ещё нужны редкие металлы

Применение редких металлов не ограничивается электроникой и энергетикой. Они находят место в производстве самолётов и космических аппаратов, используются в атомной отрасли и медицине. В одних случаях важны их прочность и небольшой вес, в других – способность выдерживать экстремальный нагрев, противостоять коррозии или оставаться совместимыми с тканями человеческого организма.

Например, ниобий используют для производства специальных сплавов, которые выдерживают высокие температуры и нагрузки. Они нужны при создании авиационных и ракетных двигателей. Кроме того, ниобий применяют в сверхпроводящих материалах для медицинских томографов и научного оборудования.

Тантал можно встретить не только в электронных компонентах. Благодаря устойчивости к коррозии и хорошей совместимости с тканями организма из него изготавливают костные импланты, хирургические скрепки и некоторые сосудистые устройства.

Бериллий ценят за лёгкость и прочность. Его сплавы используют в авиационной и космической технике, в том числе при производстве отдельных деталей спутников и высокоточного оборудования. А скандий добавляют в алюминиевые сплавы, чтобы сделать их прочнее без существенного увеличения веса.

Есть у редких металлов и менее очевидные применения. Германий применяют в инфракрасной оптике, например, в тепловизорах и приборах ночного видения. Цирконий играет важную роль в атомной энергетике: его сплавы используют для оболочек ядерного топлива.

Ангаро-Енисейский кластер – будущее переработки цветных, редких и редкоземельных металлов. Фото: нейросети

Что ждёт отрасль: от сибирских недр к новым производствам

В Сибири уже работают предприятия, которые добывают редкие металлы и перерабатывают их в промышленную продукцию. Однако следующий шаг – расширить такие производства и наладить выпуск более сложных материалов и компонентов, востребованных в современной технике. Эту задачу призван решить Ангаро-Енисейский кластер глубокой переработки цветных, редких и редкоземельных металлов. Проект объединяет Красноярский край, Иркутскую область, Хакасию и Туву.

Его главная идея – объединить в одну производственную цепочку то, что сегодня часто существует отдельно: месторождения, научные разработки, перерабатывающие предприятия и выпуск готовой продукции. То есть не ограничиваться добычей руды и продажей концентратов, а развивать производства, которые смогут получать из сырья чистые металлы, сплавы и специальные материалы.

Среди запланированных объектов кластера – горно-обогатительный комбинат в Туве на базе Тастыгского месторождения: там будут добывать руду и выпускать литийсодержащий концентрат. А следующий передел разместится уже в Красноярском крае: переработку концентрата в соединения лития, включая гидроксид и карбонат, планируют наладить на гидрометаллургическом заводе в Минусинске.

В Красноярске проект предусматривает создание завода малотоннажной химии и научно-технологического центра. Там планируют разрабатывать и проверять технологии извлечения и разделения редких металлов, а также работать над новыми материалами, которые смогут найти применение в промышленности.

Масштаб задуманного впечатляет. До 2041 года в развитие кластера планируют привлечь более 700 млрд рублей, создать свыше 15 новых предприятий и лабораторий, а также около 23,5 тысячи рабочих мест.

Для Сибири такой проект означает возможность постепенно перейти от роли поставщика минерального сырья к более сложному производству. Ведь ценность редких металлов определяется не только тем, сколько их находится в недрах, но и тем, умеет ли промышленность извлекать их, очищать и превращать в материалы с заданными свойствами.

Открытия геологов, сделанные десятилетия назад, стали первым шагом на этом пути. Теперь перед регионом стоит следующая задача – использовать накопленные знания и сырьевые ресурсы для развития новых производств. И именно от того, насколько успешно удастся её решить, во многом зависит будущее редкометалльной отрасли Сибири.

Главное фото: нейросети