Люди используют металлы несколько тысячелетий. А металлы и материалы, которые принято относить к редким, открыты и изучены преимущественно в XX веке. Соответственно, и применять их стали относительно недавно. Для многих из них пока и вовсе не нашли сферы приложения. Они ждут своей очереди.

В Институте химии Дальневосточного отделения РАН пояснили, что термин "редкоземы" – это устоявшееся название определенной группы металлов, но с научной точки зрения оно не совсем верное. Какие-то редкоземельные, действительно, редки в природе, а какие-то широко распространены. И потребление таких металлов также неодинаково по объему. Так, рубидия требуется сотни килограммов, а циркония – уже сотни тысяч тонн.

– Эти металлы не образуют единой группы элементов по химическим свойствам, их объединяет рассеянность в земной коре, уникальные физико-химические характеристики и высокая стоимость добычи, – рассказал заведующий лабораторией химии редких металлов кандидат химических наук Александр Панасенко.

Если уж и объединять по какому-то общему признаку эти металлы, так это по относительной новизне их практического применения в промышленных масштабах.

Не секрет, что они крайне важны для современных технологий. Сегодня человек ежедневно пользуется смартфонами и компьютерами, по дорогам ездят электромобили, в поликлиниках стоят высокотехнологичные приборы. В производстве всех этих приборов и машин используют редкоземы. А еще они востребованы в оборонной отрасли. Кроме того, в России развита атомная промышленность. Здесь тоже весьма нужны редкоземы. Можно смело констатировать: они имеют стратегическое значение.

Что касается распространения редкоземов в земле, то распределены они неравномерно. Но поиски новых месторождений ведутся постоянно. Сейчас первое место по их добыче уверенно занимает Китай. Эта ситуация не устраивает США, которые всеми силами пытаются снизить свою зависимость от "партнера". Тут есть еще один важный нюанс. Само по себе наличие в земле того или иного государства редкоземов вовсе не означает, что страна является добытчиком и поставщиком таких материалов на рынок. Для разработки месторождений нужно соответствующее высокотехнологичное, наукоемкое и недешевое производство. Китайцы этого капризного и крайне неповоротливого коня уверенно оседлали и зарабатывают на нем.

Россия обладает весьма приличными запасами редкоземельных металлов и занимает по этому показателю второе место в мире. По данным Минприроды РФ, сейчас общие запасы 15 из 17 металлов-редкоземов, числящихся в таблице Менделеева, в России составляют около 30 миллионов тонн. Ресурсы в Дальневосточном регионе оцениваются в 5 миллионов. В данный момент на территории округа подтверждены их запасы на 142 месторождениях. К примеру, только в Приморском крае можно встретить в полиметаллических рудах и углях рубидий, бериллий, галлий, цезий, германий.

– Проблемы минерально-сырьевой базы редких и редкоземельных металлов в России нет, – резюмировал руководитель Роснедр Олег Казанов.

Однако у всего этого несметного богатства есть одна общая особенность – оно за редчайшим исключением лежит в земле мертвым грузом. Этому две ключевые причины. Во-первых, в России отсутствуют промышленные технологии переработки редкоземов, поэтому, если что-то из этого добра добывается, то экспортируется за рубеж в виде сырья. При этом сырье достаточно качественное по составу, и проблем с его сбытом нет. Чтобы продавать товар с приличной добавленной стоимостью, требуется комплексное редкоземельное и редкометалльное производство. Брать на себя головную боль, связанную с его организацией, бизнес не хочет. Дорого, сложно, да еще и месторождения находятся в глухомани. На одной логистике всю прибыль потеряешь.

Во-вторых, приходится признать, что производство высокотехнологичных современных товаров у нас не развито. Практически вся электроника и сложная техника поставляется из-за рубежа. Исключение – оборонка. Так что и спросом такие металлы и материалы внутри страны особо не пользуются. Поэтому и закупаем все, что нужно, в других странах, ставя свою экономику в радикальную зависимость от иностранных производителей, которые, как показывает жизнь, могут серьезно подвести.

В СССР переработка редкоземов существовала. Но размещены мощности были в Средней Азии и Прибалтике. После развала Советского Союза в России принимались специальные программы по развитию такого производства. Так, существовавшая до 2020 года программа производства редкоземов ориентировалась на выпуск до 20 тысяч тонн продукции в год. В 2022-м в Совете Федерации подвели итоги – за год удается "надаивать" только 2,7 тысячи. В конечном итоге выяснилось, что и эти цифры – скрытый импорт. В результате в 2021 году доля РФ в мировом их производстве составила всего один процент (доля СССР в 1991 году доходила до 15-ти).

В свете возникшей сейчас в мире редкоземельной нервотрепки, а также благодаря санкциям стало понятно, что России нужны свои материалы этой группы. Импортозамещение, несмотря на очевидные трудности, все же работает. На подходе – реализация программы по выпуску стопроцентно российских самолетов. Премьер-министр Михаил Мишустин собирал совещание по развитию электронной и радиоэлектронной промышленности. Поставлена задача за следующие пять лет увеличить долю электронной продукции российских предприятий на внутреннем рынке до 70 процентов. Сейчас она составляет уже около 53-х. А это все означает, что стране совсем скоро понадобится больше редкоземов. И желательно своих.

Ученые ДВО РАН уверены, что все ресурсы для этого у нас есть. В том числе и на Дальнем Востоке. Например, во многих отраслях (атомной, космической, авиационной и прочих) остро востребован бериллий. В мире он в дефиците. Есть информация, что потребности будут удовлетворены путем получения концентратов бериллия при запуске ГОКа на Ермаковском месторождении вблизи озера Байкал. Тем временем в Приморье практически бездействует Ярославский ГОК. В 2013 году его закрывали, но потом какие-то инвестиции туда пришли. Но речь о другом. Объем так называемых отходов, которые остались от деятельности ЯГОКа, – 29 миллионов тонн. И в них содержится помимо всего прочего ценного около 36 тысяч тонн оксида бериллия. Этих запасов России хватит более чем на 200 лет. К слову, на Восточном экономическом форуме в 2024 году активно обсуждался вопрос о возрождении производства на ЯГОКе.

В Якутии началось освоение уникального как по масштабам, так и по содержанию элементов Томторского месторождения. В руде, добываемой там, содержится 6,7 процента ниобия. Да и в целом это богатые руды – оксиды редкоземов в сумме составляют 12,5 процента.

В Институте химии ДВО РАН работа с редкоземами ведется давно и весьма продуктивно. Этим направлением занимается лаборатория химии редких металлов института. Научный интерес лаборатории, изначально связанный с переработкой минерального сырья Дальнего Востока, включает в себя синтез и исследование свойств соединений, содержащих литий, рубидий, цезий, галлий, индий, сурьму, уран и другие элементы. В лаборатории синтезировано свыше 300 новых соединений.

Дальневосточные ученые готовы предложить их для использования в самых разных отраслях и не только связанных с техникой и приборами, а, к примеру, в медицине. Они изучили биологическую активность ряда соединений редкоземов в отношении опухолевых клеток. Выявили и бактерицидные свойства некоторых из них.

– Основным направлением нашей исследовательской деятельности является направленный синтез, изучение взаимосвязи молекулярного дизайна, фотоники, люминесцентных, термохромных и фотохимических свойств комплексов лантаноидов и p-элементов, разработка теоретических основ и экспериментальных методов создания новых светотрансформирующих материалов. Отдельный цикл исследований посвящен разработке полифункциональных полимерных композиций для нужд оптической сенсорики, мониторинга окружающей среды, медицины, оптоэлектроники, – сообщил заведующий лабораторией светотрансформирующих материалов доктор химических наук Анатолий Мирочник.

В лаборатории оптических материалов, по словам ее заведующего доктора химических наук, профессора Владимира Гончарука, на протяжении ряда лет выполняются синтез и исследование свойств стекол, активированных ионами эрбия, европия, неодима, иттербия, и получение на их основе прозрачной стеклокерамики. Эти работы идут в рамках задач современного оптического материаловедения по созданию новых материалов с особыми свойствами, перспективными для использования в оптоэлектронных системах.

Пока эти открытия и изобретения в основном пылятся на условных полках, которые, надеются ученые, дождутся своих инвесторов, как и месторождения редкоземов.