О ниобии

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 ниобия – производство стали. Феррониобий используется в основном как добавка в высокопрочные низколегированные стали (ВНЛС) для нефтяных и газопроводов, мостов, строительных конструкций, корпусов легковых и грузовых автомобилей, инструментальных сталей и железнодорожных путей. Ниобий вдвое повышает прочность и жесткость таких сталей.

Специальные сплавы  с ниобием применяются для производства деталей реактивных двигателей, ракетных агрегатов,  противопожарного  и топочного оборудования; цирконий с добавкой ниобия -  в атомной технике; ниобий-титановые и ниобий-оловянные сплавы – для изготовления сверхпроводящих магнитных катушек, используемых в ядерно-магнитной резонансной диагностике,  ускорителях частиц,  транспорте на магнитной подушке.

В число других областей применения входят добавки при производстве стекла для получения более высокого показателя преломления в корректирующих оптических линзах, изделия для ювелирной промышленности, медицинских приборов, таких как пейсмекеры, акустических фильтров и покрытия стекла компьютерных экранов.

Сравнительно новая область применения – конденсаторы твердых электролитов, которые  используются в дорогой электронике (ноутбуки, автомобили, телевизоры с плоскими панелями) для повышения  надежности, в основном, заменяя традиционный алюминий и в некоторых областях применения  танталовые конденсаторы.

Цена ниобия обычно соответствует 1/6 цены тантала, что делает его недорогим альтернативным заменителем последнего в аналогичных областях использования: химическом машиностроении, ядерно-энергетическом оборудовании, электронике,  режущих инструментах.

Потребление ниобия в мире устойчиво растет, особенно интенсивно в последние годы.  В начале 1990-х гг. в мире использовалось 13-16 тыс.т Nb, в 1995-1997 гг. – 16-20 тыс.т, в 1998-2003 гг. – 23-27 тыс.т. В 2005 г. мировое потребление ниобия увеличился до 43 тыс.т, на 47% по сравнению с 29,3 тыс.т в 2004 г. Это ускорение объясняется интенсификацией развития экономики Китая и резким ростом цен на ванадий, который конкурирует с ниобием,  как легирующий компонент в производстве стали. В 2006-2007 гг. потребление феррониобия продолжало увеличиваться за счет роста потребностей черной металлургии КНР, Японии, Республики Корея и Тайваня и 45 тыс.т в пересчете на Nb. По некоторым оценкам, в 2007 г. суммарное мировое потребление ниобия было рекордным, составив 58,2 тыс.т ( 83 тыс.т в персчетет на  Nb2О5) .

Суммарное потребление металлического ниобия, его сплавов и химических соединений в 2006 г. достигло 8,1 тыс. т, увеличившись по сравнению с 2000 г. в 2,2 раза, Быстрыми темпами росло использование  ниобиевых продуктов, в частности пентоксида,  в новых областях применения, например, в линзах для цифровых фотокамер (20% в год).

В целом мировая структура потребления ниобия стабильна: на феррониобий приходится   85-90% суммарного объема использования,  на потребление других продуктов – 10-15%.

Главные потребители ниобия – США, Япония, Китай и страны Западной Европы. Расширяется круг стран, потребляющих ниобий; в 1990-е годы в число заметных потребителей, помимо Китая, вошли Южная Корея, Индия, Бразилия.

В России в настоящее время потребление ниобия оценивается по разным данным от 1400 до 2400 (в начале 2000-х годов – 350-400 т). Основной объем потребления ниобия в России реализовывался в черной металлургии.

Минерально-сырьевая база. По запасам ниобия лидирует Бразилия, разведанные запасы в которой  составляют 3,8 млн.т  Nb2О5.  Крупные запасы содержат также Австралия (460 тыс.т) и Канада (130 тыс.т).  Относительно небольшие запасы  ниобия имеются в ниобий-танталовом сырье во многих странах Европы, Азии и Африки.

Крупнейшее в мире и уникальное по запасам и качеству ниобиевых руд месторождение Араша   заключает практически неисчерпаемые запасы – 460 млн. т руды со средним  содержанием Nb2O5   более 2,5% (11,4 млн.т Nb2O5 Nb2O5), что при  существующем спросе на ниобий   хватит ~ на 170  лет.

Промышленное сырье. Около  90% сырья ниобиевая промышленность получает из источников,  не связанных с разработкой танталсодержащих руд. Главным промышленным минералом ниобиевых руд является пирохлор.

Колумбитовые концентраты,  содержащие 65% (Nb,Ta)2O5 при соотношении Nb:Ta = (8-10):1, и   колумбит-танталитовые концентраты, содержащие  от 25 до 40% Nb2O5, используются для получения различных соединений ниобия, в первую очередь, оксидов. Небольшая часть ниобия производится из  оловянных шлаков, в которых  содержится от 2 до 10% Nb2O5 и приблизительно столько же Ta2O5. В Россииниобиевым сырьем являются лопаритовые концентраты.

По добыче и производству ниобия с большим отрывом лидирует Бразилия. Из общего объема ниобия в концентратах (86-88,6  тыс. т Nb2О5 в последние три года), на Бразилию приходится более 90% – 81-83 тыс.т. В Канаде производится 7-9%, в других странах – 1% или менее. В Бразилии  и Канаде   разрабатываются пирохлоровые месторождения. На мировом рынке  пирохлоровые концентраты не продаются, непосредственно в районе рудников они  перерабатываются на феррониобий. Из  колумбит-танталитовых и танталитовых концентратов     попутное производство ниобия   составляет  в последние годы    чуть более 400 т.                                        

     В Бразилии   главным производителем ниобиевого сырья и продукции является компания  Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineracão (CBMM), контролирующая  80-90% поставок ниобия на мировой рынок. CBMM – полностью интегрированная компания, имеющая  в районе Араша крупный современный горно-металлургический комплекс, в состав которого входит карьер, обогатительная фабрика и заводы, перерабатывающие пирохлоровые концентраты в феррониобий стандартного сорта и другие ниобиевые продукты: пентоксид ниобия, спецсплавы и металлический ниобий. Отработка месторождения ведется открытым способом без привлечения буровых и взрывных работ, что обеспечивает очень низкую себестоимость добычи руды.

В России ниобиевое сырье добывается  в последние годы на двух месторождениях: Ловозерском в Мурманской обл. (лопаритовые концентраты) и Татарском в Красноярском крае (пирохлоровые концентраты). Производство лопаритового концентрата на Ловозерском в последние годы сокращалось. Разработка Татарского месторождения была приостановлена в 2005 г. из-за возникших технологических трудностей, но в настоящее время возобновлена с производительностью 150 тыс.т руды и получением 14 тыс.т чернового концентрата Nb2O5. Производитель феррониобия – Ключевской завод ферросплавов (КЗФ), который в последние годы начинает    использовать  африканское пирохлоровое сырье с месторождения Луэш в ДР Конго,   освоение которого КЗФ частично финансировал.

Пентоксид и гидроксид ниобия из лопаритового концентрата, а также соединения ниобия для оптики и электроники производит Соликамский магниевый завод, который  обеспечивает около 10% мирового производства пентоксида ниобия. В 2006 г. производство составило 656 т в пересчете на Nb2О5. Большая часть продукции экспортируется. Металлический ниобий в небольшом количестве производится на заводе «Луч» в г.Подольске.

Несколько  перерабатывающих предприятий имеется  на территории бывшего СССР. Недавно возобновлено производство ниобиевой продукции на заводе в г.Силламяэ в Эстонии,  который в качестве сырья использует гидроксид  ниобия Соликамского МЗ и концентраты, импортируемые из Бразилии и Нигерии. На своем  оборудовании фабрика редких  металлов  компании «Силмет»  способна производить 120 т в месяц феррониобия и выпускать 80-90 т в месяц пентоксида ниобия.  Часть его является готовой продукцией, часть направляется на металлургическую фабрику для получения металлического ниобия и сплава Nb-Ni.

Крупные мощности по выпуску ниобия имел Иртышский ХМЗ в Казахстане (ныне «Иртышский Химико-металлургический завод, ОА»). В 1990-е годы производство ниобия сначала резко снизилось, а потом и вовсе прекратилось, долгое время предприятие находилось на грани банкротства. Начиная с августа 2000 г., предприятие перерабатывало около 10 тыс. т импортного сырья (гидроксид ниобия от американской компании),    выпуская  5-7 т металлического ниобия в месяц. Однако,  сообщалось о планах удвоения    объема производства.  В небольшом количестве металлический ниобий производится на Ульбинском МЗ в г.Усть-Каменогорске, который импортирует сырье из африканских стран и России. Свою потребность в ниобиевом сырье на 2005 г. УМЗ определил в 120 т ниобия.

Вторичное сырье по-видимому не играет существенной роли в производстве ниобия, хотя он и может быть извлечен из ниобийсодержащих сталей и суперсплавов. Излечение из скрапа не эффективно вследствие   низкого содержания   ниобия. По приблизительной оценке Геологической службы США оно может достигать 20% видимого потребления.

Конъюнктура мирового рынка  и цены. Характерной особенностью ниобиевого рынка является его относительная устойчивость, обусловленная большим потенциалом расширения производственных мощностей. Эту особенность ярко продемонстрировала ситуация, сложившаяся с середины  2000-х годов. Рост потребления ниобия был особенно интенсивным в 2004-2005 году, но бразильские компании быстро отреагировали на увеличение спроса на феррониобий, так что  потребление и производство остались в целом сбалансированными. Устойчивость ниобиевого рынка в большой  мере определяется также тем, что доминирующая на нем бразильская компания СВММ весьма  ответственно относится к сохранению стабильности на этом рынке.

Ниобий – небиржевой металл, и цены, как правило, договорные. Они могут разниться в зависимости от качества товара и объема поставок. Цены на основной вид ниобиевого сырья – пирохлоровые концентраты с 1994 г. не публикуются; в 1992-1993 гг. на рынке США они составляли 6,06 долл./кг Nb2O5 в концентрате, на западноевропейском рынке – 5,84 долл./кг. Цены на танталит-колумбитовый концентрат приведены в разделе «Тантал».

До 2007 года цены на ниобий оставались  достаточно устойчивыми, в 2007 г. увеличились более, чем вдвое, как из-за активного роста спроса, так и по причине необходимости привести их в соответствие с увеличившимися издержками производства и для компенсации капитальных затрат на расширение производственных мощностей.

Динамика среднегодовых цен (спот) на пентоксид ниобия (Nb2O5) на американском «свободном» рынке, долл./кг:

2005

2006

2007

2008

2009

16

16,3

23,2

23,5

25

 

По сообщению торговой системы Металлоторг от 23.10.2008 китайские поставщики пентоксида ниобия удерживали цены на уровне 17,7 –18,5 долл./кг на материал чистотой минимум 99%. 

Цены на феррониобий (в долл./кг  Nb в сплаве ) резко повысились с середины 2007 года. К маю 2008 года цены по разовым сделкам (цена спот)  повысились до 39,7-41,9 долл/кг   при ценах производителейt  35,3-36,4 долл./кг. В ноябре 2008 года сообщалось о  базовой  договорной цене   43-46  долл./кг, но к марту 2009 г. цены понизились до 34 долл./кг.  Текущая цена ЕС на  FeNb составляет ~ 41 долл./кг, как это было в октябре 2008.

Комментарии запрещены.