О тантале

Тантал и ниобий – редкие металлы, области применения которых реализуются в сфере высоких технологий  и производстве высококачественных современных материалов. Основные области применения тантала и ниобия существенно разнятся: тантал – важный материал электронной техники, ниобий – ценный легирующий металл. Значительно различается и состояние их рынков, хотя в некоторых промышленных источниках сырья, в частности,  в колумбите,  тантал и ниобий  сосуществуют в качестве главных полезных компонентов.

Главная область применения  - танталовые  электролитические конденсаторы (ТЭК’и), которые  широко применяются   в производстве мобильных телефонов,  персональных  компьютеров, автомобильной электроники,  игровых приставок и других видах электронной аппаратуры, в том числе и в военной технике.

Другие области применения – сверхжаропрочные сплавы для АРКТ,  химическое машиностроение, сверхтвердые сплавы для режущих инструментов, электровакуумная  аппаратура,   оптические стекла, устройства нелинейной и интегральной оптики, медицина.

Потребление  тантала   с 1990 года   увеличилось почти в три раза. Максимальной величины – 2700 т Та2О5 –  оно  достигало в 2000 г., но уже в 2001 г. спад в мировой экономике вызвал его сокращение в    1,4 раза, с последующим повышением к 2008 г. до 2630 т  (по другим данным 3000 т Та2О5). Более половины из общего объема потребления тантала используется в США (>700 т Та2О5), Японии (500-600 т) и Китае (450 т в 2000 г. ).

Доля России  в мировом потреблении тантала не превышает 1-2%.   В   последние годы используется порядка  50 т Та2О5, тогда как в 1991 г. – более 200 т. Основная часть тантала в России  расходуется в производстве конденсаторов и твердых сплавов.

Минерально-сырьевая база тантала с конца 1990-х годов  существенно расширилась, в основном, за счет крупных и богатых комплексных месторождений щелочных гранитов. Разведанные   запасы тантала, оцененные по сумме запасов его месторождений на начало 2009 г.,  составляют   233,3 тыс.т Та2О5.  Наиболее крупными запасами обладают Бразилия  (38% от подтвержденных запасов зарубежных стран) и Австралия (23%). Большие запасы и ресурсы тантала имеют многие страны Африки, но они относительно слабо изучены. Запасами  и ресурсами  тантала располагают также   некоторые страны ЕС:  Дания (Гренландия),  Испания, Португалия, Финляндия, Франция, -   и азиатские страны: Саудовская Аравия, Китай, Малайзия, Таиланд, Афганистан. Относительно небольшие запасы тантала имеются в Канаде (1% от подтвержденных запасов зарубежных стран). Однако основные потребители танталового сырья – США, Япония,  Германия и ряд других стран  ЕС  - не имеют на своей территории промышленных месторождений тантала, и удовлетворяют потребности в сырье в основном за счет импорта.

Российские  месторождения тантала по сравнению с зарубежными характеризуются сложными географо-экономическими условиями, часто небольшими масштабами, иногда невысоким качеством руд.  Значительная доля учтенных запасов России  (>14%) приходится на ниобиевые и титановые месторождения с попутным танталом.

В других странах СНГ сколько-нибудь промышленно значимых месторождений тантала не известно. Месторождения Казахстана, служившие важным источником танталового сырья в бывшем СССР, отработаны. Несколько месторождений, известных в Украине, характеризуются низким содержанием тантала в рудах и небольшими запасами.

Крупные месторождения тантала характеризуются запасами тыс.т -десятки тыс.т при обычном среднем содержании Та2О5  0,2-0,3% (табл.1).

Таблица 1. Крупные месторождения тантала

 

Промышленным сырьем на тантал служат рудные   концентраты и  оловянные шлаки. Основная часть тантала поступает с танталитовыми концентратами, содержащими обычно 25-40% Ta2O+ 40-25% Nb2O5, и с танталит-колумбитовыми концентратами.  Доля высокосортных концентратов (55-60% Ta2O5) в общем производстве танталового сырья не превышает 15-20%. Низкосортные концентраты обычно обогащаются в районе рудника простыми методами.   Колумбит,  использующийся как танталовое сырье,  добывают, в основном, на месторождении Питинга в Бразилии, где  из смешанного концентрата (35% Nb2O5, и 3,5% Ta2O5) после пирометаллургической и химической переработки  с использованием жидкостной экстракции  производят оксиды ниобия и тантала.  В России   тантал производится  из  лопаритовых  концентратов, содержащих 0,55% Та2О5, и 7% Nb2O5.

 По производству тантала в концентратах всегда лидировала  Австралия.  По предварительной оценке Геологической службы США  в 2009 г.производство  Ta2O5  в рудных концентратах (без учета Китая) составило 1415 т, из них 683  т – в Австралии, 219 т – в Бразилии, по 122 т – в Демократической Республике Конго  и Руанде, 220 т – в других африканских странах (Бурунди, Эфиопии, Мозамбике, Уганде и Зимбабве), 49 т – в Канаде [Mineral Commodity Summaries, 2010].

Оценки добычи тантала  в странах Центральной Африки  неопределенны и разноречивы. Здесь  ведется старательская добыча колумбит-танталита (местное название «колтан») из   россыпей и кор  выветривания, образовавшихся по пегматитам и редкометалльным гранитам. В период активного роста цен на тантал на рубеже 1990-2000-х годов колтан  был использован руандийской армией для обеспечения финансами военного конфликта. При этом нещадно эксплуатировалось конголезское население,  и был  разграблен ряд  национальных парков, в которых добыча контролировалась вооруженными силами Руанды. Большая часть продукции вывозилась контрабандным путем.

В России   единственный производитель танталового сырья - ЗАО «Ловозерский ГОК»,  который функционирует  на грани банкротства. Добыча тантала неуклонно снижается.  В 2007 г. запасы Ловозерского месторождения были оценены ГКЗ как забалансовые до завершения реконструкции Карнасуртского рудника. На Орловском и Этыкинском месторождениях в Читинской обл. добыча танталового сырья была прекращена соответственно в 1993 и 2005 годах.

Химико-металлургическое производство тантала в порошках,  слитках и другой продукции осуществляется в основном на заводах США, Германии,  Китая и Японии.   Всего переработкой танталового сырья занимаются более  40 компаний. Ведущие из них  – американская Cabot Сorp.,  немецкая Н.С Starck и  китайская  Ningxia Non-ferrous Metals Import and Export Corp.   Первые две  имеют филиалы в Японии и других странах мира.

На территории бывшего СССР крупнейшим производителем готовой танталовой продукции является ОАО «Ульбинский металлургический завод» (УМЗ) в Казахстане, принадлежащий государственной компании ОАО «Казатомпром». Завод был практически монополистом в СССР по производству металлического тантала в виде порошка, проволоки, листов, лент, слитков, фольги и прутков. В 1992 г. выпуск продукции на заводе суммарно составлял более 200 т (из них 80% направлялось в Россию). Затем производство металлического тантала уменьшилось в несколько раз; в 1993-1994 гг. завод неоднократно останавливался. Из-за недостатка сырья завод работал с перебоями и в 2000-е годы. В 2007 г. после периода простоя эксплуатация казахстанского предприятия вновь возобновилась. Сырье для производства тантала на УМЗ импортируется из стран Африки, США, Германии, Бразилии.

В Эстонии предприятие в г.Силламяэ до распада СССР перерабатывала лопаритовый концентрат Ловозерского ГОК’а, но впоследствии  отказалось от его переработки из-за радиоактивности. В настоящее время  Силмет импортирует в  малом количестве танталовое сырье из африканских стран, Бразилии и промежуточные продукты из России. Silmet производит в год 300 т ниобия и почти 60 т тантала, но на местном рынке не продается ничего, все идет на экспорт  в Японию, США, Европу, Китай.

В России единственным перерабатывающим предприятием является Соликамский магниевый завод (СМЗ), который в качестве сырья использует лопаритовые концентраты Ловозерского месторождения, иногда с подшихтовкой закупаемых по импорту концентратов рутила, стрюверита, танталита и колумбита. Производственная мощность СМЗ – 12 тыс.т концентрата в год (~50 т Ta2O5).  Основной продукцией   являются оксиды тантала и ниобия.

Химико-металлургическое производство танталовой продукции развивается и на других предприятиях  России.  НПК  «Российские редкие металлы», в который входит Завод Редких Металлов, Торговый Дом  «Росредмет» и  Кольский филиал РАН, создал  производство, позволяющее получать высокочистые соединения тантала практически из любого танталсодержащего сырья. Производимые НПК пентоксид тантала и  фтортанталат калия соответствуют лучшим мировым аналогам; танталовые металлические порошки используются как в металлургии, так и в конденсаторной промышленности.

За счет переработки вторичных источников сырья за рубежом удовлетворяется 20-25% потребностей в тантале. По некоторым оценкам,  объем тантала,  повторно включаемого  в производство,      составляет около 550 т.

Комментарии запрещены.