Украинский литий: какие перспективы?

В мире вследствие перехода на электромобили и использования литиевых аккумуляторов стремительно развивается литиевая промышленность. Рост спроса на литий привел к резкому его подорожанию на мировых рынках. Цена на карбонат лития сегодня превышает 70 тыс. долл. 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 значительно участились.

Впрочем, для начала надо 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 уникальные, и в мире не существует технологий 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 донести информацию до возможных инвесторов;
• во-вторых, за бюджетные средства провести доразведку месторождений согласно международным стандартам;
• в-третьих, направить усилия науки на создание технологии обогащения и получения литийсодержащей продукции из украинских руд;
• в-четвертых, создать благоприятные условия для привлечения инвестиций в разработку месторождений и производство литиевой продукции.

Как видим, задач много, к тому же непростых и дорогостоящих.

Производство лития в мире постоянно и значительно увеличивается. Если в 2021 году в мире было потреблено 460 тыс. тонн карбоната лития, то, по прогнозам, потребности в нем к 2030-му составят до 6 млн тонн. При этом 60% лития используют в виде солей, главным образом карбонатов, 30% — литиевых минералов и 10% — металлического лития (см. рис.).

Соединения лития из минералов получают гидрометаллургической переработкой концентратов. Основной минерал — сподумен перерабатывают известковым, сульфатным и сернокислотным методами. При добыче лития из солей раствор испаряется на солнце, полученная смесь перерабатывается. Получение лития при этом дешевле, чем из минералов, но процесс более длительный — до двух лет.

Еще новыми перспективными методами являются: получение из термальных вод (США, Германия), из морской воды (Саудовская Аравия), из отработанных литий-ионных батарей, которых к 2040 году будет более 2,5 млн тонн.

В Украине значительные запасы лития были открыты в 1980-х годах на двух месторождениях — Полоховском (петалитовые руды, Кировоградская область) и Шевченковском (сподумен-петалитовые руды, Донецкая область), а также на участке «Добрый» (петалит-сподуменовые руды, Кировоградская область). На участке «Крутая Балка» (Запорожская область) литий был обнаружен в составе комплексных редкометаллических руд. Шевченковское месторождение и участок «Добрый» на сегодняшний день находятся на временно оккупированных территориях.

Полоховское месторождение состоит из микроклин-альбит-петалитовых пегматоидных гранитов. Состав: петалит (80–90%), сподумен и трифилин (вместе 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.

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 «Добром» есть руды литиевые, сопутствующие — танталовые, ниобиевые, рубидиевые, бериллиевые, оловянные, цезийсодержащие, вольфрамовые, золотые. На участке «Крутая Балка» основные полезные ископаемые: танталовые, ниобиевые, литиевые, рубидиевые, цезийсодержащие руды; сопутствующие — сподумен, полевой шпат, кварц, мусковит, гранодиорит, кварц жильный, амфиболит. Есауловское месторождение, выявленное на Донбассе, представлено кукеитом, содержит около 3% оксида лития Li2O и имеет промышленное значение.

В Украине литий встречается в виде твердых минеральных пород, поэтому производственный процесс получения конечной продукции состоит из ряда этапов:

1. добыча руды шахтным или карьерным (Шевченковское месторождение и участок «Крутая Балка») методом. Карьерный способ добычи дешевле шахтного и несет меньшую угрозу экологии;
2. обогащение добытой руды и производство концентрата лития. Наличие лития в твердой породе требует ее измельчения и переработки с образованием отвалов;
3. производство спецхимкомбинатом карбоната или гидроксида лития;
4. производство аккумуляторов.

Проблема украинского лития — каждое месторождение уникальное и не имеет аналогов в мире. Все месторождения Украины комплексные, кроме лития, содержат и другие руды дорогих и редких материалов. Поэтому и технологию переработки руды необходимо готовить под весь спектр материалов. Например, участок «Крутая Балка» — это в первую очередь месторождение тантала и ниобия и только потом лития. Присутствующие в руде сопутствующие материалы являются редкими, 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 «Добрый» есть даже золото с содержанием до 2,5 г/тонна, и геологоразведка времен СССР как раз велась для поиска золота.

Существующие в мире технологии переработки руд-минералов предполагают получение лития из сподуменов, а в Украине месторождения петалитовые, петалит-сподуменовые или танталовые, ниобиевые, рубидиевые либо даже минеральный кукеит. Это делает невозможным применение существующих 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 выстраивать отечественную цепочку от добычи руды до выпуска продукции.

Предыдущая геологоразведка месторождений была начата в 1967 году. По украинскому законодательству, месторождения являются разведанными с подтвержденными запасами. Но большие средства никто не будет вкладывать, опираясь на информацию, полученную полстолетия назад. Также, с точки зрения иностранного инвестора, материалы СССР ничего не стоят, поскольку не соответствуют международным стандартам. А в Украине нет месторождений, оцененных именно по таким стандартам. Поэтому для переговоров с инвесторами необходимо подтвердить данные бурения времен СССР и провести дополнительное изучение согласно международным стандартам с выполнением химических исследований в лабораториях с международной сертификацией.

Процедура добычи украинского лития выглядит следующим образом:

1. получение разрешения на начало геологической доразведки — 1 год;
2. проведение геологической доразведки месторождений по международным стандартам для подтверждения данных времен СССР. Для этого понадобятся 3–5 лет и 10–15 млн долл. на одно месторождение. На основании доразведки утверждаются запасы и составляется проект разработки месторождения. Это будет основанием для переведения спецразрешения на разведку в спецразрешение на добычу;
3. получение спецразрешения на начало добычи — 2 года;
4. разработка лабораторной технологии обогащения и переработки руды в соединения лития — 2 года и 3–5 млн долл.;
5. разработка, изготовление и доработка опытно-промышленной установки переработки литиевых руд — 3 года и 4–5 млн долл.;
6. проектирование и строительство шахты для добычи руды и горно-обогатительного комбината — 5–7 лет и 200–250 млн долл.;
7. проектирование и строительство химического завода по производству соединений лития — 5–6 лет и 400–450 млн долл.;
8. проектирование и строительство завода по производству аккумуляторов — 3–5 лет и 200 млн долл.

Если некоторые этапы выполнять одновременно, срок до начала производства составит от 15 лет при инвестициях в 650–750 млн долл. И еще 3–5 лет и 200 млн долл. понадобятся для строительства аккумуляторного завода. Вряд ли кто-то из инвесторов в таких условиях захочет вкладывать средства в украинский литий, поскольку 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. Например, по законодательству, получив лицензию на добычу, на протяжении трех лет необходимо приступить к добыче. А за 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 сложная. Разведанные во времена СССР месторождения отдали частным фирмам без конкурсов или аукционов. Затем были судебные процессы, по результатам которых можно констатировать, что на сегодняшний день все месторождения лития, кроме Полоховского, — свободные.

На Полоховском месторождении работы, по словам представителей ООО «Укрлитийдобыча», ведутся. В их реальности можно будет убедиться в 2025-м, если указанная компания привлечет инвесторов.