Transcription
[музыка] Камера, мотор.
Камера идёт. Звук идёт. Жора, камера идёт. Жора, камера идёт в моторах.
Жора, я провожу за экраном своего смартфона не менее 7 часов в день. В нём вся моя жизнь, и без него я как без рук. Уверен, вы тоже. Сегодня наши телефоны — это карманные компьютеры, которые всегда под рукой. Такими их сделали ребята, о которых вы точно слышали, просто не знали их имён. Итак, запоминайте: тантал, прометий, неодим, гадолиний и диспрозий. Вот благодаря кому наши гаджеты так быстро и безупречно работают. И всё это — редкоземельные металлы. И именно их называют главным ресурсом XXI века. Сегодня их используют в высокотехнологичных продуктах из самых разных областей, от медицины до нефтепереработки, а государства стремятся нарастить их производство. Только с 2017 по 2024 год мировая добыча редкозёмов выросла в три раза, составив 390 000 тонн. И эти цифры будут увеличиваться. Редкоземельные металлы могут стать новой нефтью, а может быть, важнее неё. Именно об этом мы сегодня с вами и поговорим. И, конечно, выясним, какими экологическими проблемами может обернуться редкоземельный бум. Ведь, как мы знаем, добыча любых полезных ископаемых никогда не проходит бесследно для окружающей среды. Это сортировочная. Давайте начинать. Напоминаю, что все выпуски "Сортировочной" можно посмотреть на нашем канале ВК Видео. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
[музыка]
И первым делом мы с вами перенесёмся за 1000 км от Москвы. Сортировочная за полярным кругом в центральной части Кольского полуострова. 200 дней в году здесь температура не повышается выше 0°, но нам повезло. Сегодня +10. Местные жители, в их числе саамы, ненцы и коми, занимаются оленеводством и рыболовством, а туристы приезжают сюда, чтобы увидеть красоту Крайнего Севера.
[музыка]
Но особый интерес эти земли представляют для учёных геологов. Считается, что в недрах Кольского полуострова практически вся таблица Менделеева. Здесь на поверхность выходят древнейшие горные породы, которые помнят зарождение жизни на Земле более 2,5 млрд лет назад. Здесь добывают фосфор из апатитовой руды, а также медь, кобальт и никель. Есть тут и то, зачем приехали мы, — редкоземельные металлы.
[музыка]
На этой земле говорят: рудник и добыча. Тут не спускаются под землю, а совершают спуск. Здесь находится Ловозерский горнообогатительный комбинат. Единственное в России предприятие, где добывают и обогащают лапаритовую руду. Лапарит — минерал подкласса сложных оксидов. И ценен он тем, что из него выделяют редкоземельные элементы. На один из рудников, где добывают лапарит, мы сейчас и отправимся.
[музыка]
Добывают руду здесь ещё с 1939 года, когда был построен первый рудник и опытная обогатительная фабрика. На протяжении всего советского периода комбинат не прекращал добычу ископаемых и вёл геолого-разведочные работы. А вот после девяностых предприятие столкнулось и с приостановкой производства, и с банкротством. В 2023 году у Ловозерского комбината сменился собственник. Теперь это Росатом. И предприятие начало вновь наращивать добычу и производство. Всего на руднике работает 400-450 человек. И каждое утро работника рудника начинается с того, что он облачается в экипировку. Нужно обязательно одеть вот такую каску, перчатки, сапоги, такие жёсткие сапоги, и спецодежду со светоотражающими элементами. Сейчас я всё это буду надевать.
[музыка]
А можно получить оборудование? Так, это самоспасатель, да?
Да.
И фонарь.
Фонарь нужен не только для того, чтобы видеть, куда идёшь в шахте, но и для того, чтобы подавать знаки.
[музыка]
Знаки, которые подаются в шахте. Вот такой знак. Значит, стоп. Круговые движения головой — иди ко мне. И кивание — это значит идём прямо. Спасатель ОСР-85. Его нужно вот так вот на груди носить. И если вдруг будет команда "газы", то тогда нужно дёрнуть вот за эту ручку. Сначала набрать воздуха, дёрнуть, откинуть крышку, и вылезет специальное устройство, через которое дышать в шахте и постепенно её покидая. Самое главное — не паниковать. Таких случаев бывает два раза в год, и то это плановое учение. Поэтому я надеюсь, что ничего не произойдёт. Всё, едем в шахту. Будем спускаться и пройдём 2,5 км.
Мы добрались до рудника Корносурт. Он назван в честь горы, в которой ведутся работы. Состоит Корносурт из ауртитов — это магматическая щелочная порода, состоящая в основном из нефелина, полевых шпатов, апатита и содержащая в себе тот самый лапарит, из которого извлекают редкозёмы. Почему вот мы добываем именно здесь, на Кольском полуострове, редкоземельные металлы? Потому что здесь так называемый Балтийский щит, то есть выход коренных пород архей-протерозоя. То есть вот этим камням, а правильно говорить — породам, минимум 2,5 млрд лет. Вот. И здесь не нужно копать большой осадочный чехол, не нужно копать там глины, суглинки, супеси. Здесь этого вообще нет. Тут сразу выход коренных пород, и сразу можно добывать метаморфические, магматические породы.
[музыка]
Шахта позволяет идти в полный рост. По ходу движения развешаны лампочки, но свет есть не везде. Так что выданный нам фонарь пришёлся кстати. Местами идти не просто из-за водопритока. Он в руднике огромный — 10-12 млн кубометров в год, и остановить его нельзя.
[музыка]
Очень часто в районе добычи полезных ископаемых, рудных полезных ископаемых, шахтные воды попадают в грунтовый водоносный горизонт, потом попадают в реки, загрязняют их. Можно погуглить, например, реку Риатинта в Испании, которая вся превратилась просто в кровавую речку. А здесь же периодически встречаются скважины вот такого 108-го диаметра, которые отводят шахтные воды из шахты. И дальше они попадают на очистные сооружения. Это важно и для работы шахты, чтобы воды было поменьше, и для того, чтобы не загрязнить окружающую среду в районе добычи полезных ископаемых.
[музыка]
Вопрос экологических рисков и загрязнения окружающей среды болезненный для всей горнодобывающей отрасли. В первую очередь он связан с образованием огромного количества отходов на каждом этапе производства. Обычно под их хранение выделяются большие территории, иногда площадью в несколько квадратных километров. А из-за того, что отходы содержат ядовитые вещества, рядом с горнодобывающими предприятиями нередко появляются техногенные пустоши. Что же касается Ловозерского горно-обогатительного комбината, то предприятие не раз штрафовали. В 2014 году — за сброс загрязняющих веществ в реку Серьёгу, а в 2019 — местная прокуратура возбудила против предприятия дело об административном правонарушении за выброс токсичных веществ в атмосферу. Улучшилась ли здесь экологическая ситуация в последние годы? Узнаем позже, а пока вернёмся к добыче.
[музыка]
Мы спустились на глубину 70 м и прошли только полкилометра, не встретив по пути ни технику, ни людей. Впереди ещё 2 км. Температура всего +4°. В таких суровых условиях шахтёры работают минимум 7 часов в день без перерыва на обед. Вряд ли то, что видим сейчас мы, мог представить себе человек, которому мир обязан открытием редкоземельных металлов. В 1787 году лейтенант шведской армии Карл Арениус проводил отпуск в небольшой деревеньке Иттербю под Стокгольмом. Там находился старый заброшенный карьер, богатый минералами. Карл Арениус обожал минерологию. Исследуя карьер, он обнаружил камень, похожий на уголь. Такого в его коллекции ещё не было. Лейтенант назвал его "чёрным камнем". Сегодня он известен как гадоленит. Затем составил его подробное описание и после отпуска вернулся к службе. А спустя несколько лет его находкой заинтересовались учёные. Был такой химик Юхан Гадалин, который впервые выделил из этих минералов оксиды и назвал этот оксид итрием. Но потом оказалось, что в этом итрии не только химические элементы, итрий, да, но и какие-то ещё другие элементы. И вот почти 100 лет потом химики пытались понять, что там ещё за элементы, потому что на тот момент, э, химические анализы не позволяли разделить вот редкие редкоземельные элементы, потому что они с точки зрения химии, геохимии ведут себя очень похоже.
Всего редкоземельных металлов 17. Первыми из них открыли иттербий, церий, тербий и эрбий в конце XIX века. А последним — прометий в 1945 году. Их активно изучали, но довольно долго мало использовали на практике. Известно, что в XIX веке церий применяли для работы газовых ламп. А вот в промышленных масштабах редкозёмы понадобились только в эпоху телевидения. Оказалось, соединения итрия, европия, гадолиния и тербия могут положительно влиять на яркость и цвет изображения на экране. Так, благодаря редкоземельным металлам мир увидел цветные телевизоры. Позже и вовсе выяснилось: редкозёмы — это своего рода витамины промышленности. Даже небольшое их количество существенно меняет качественные характеристики различных сплавов.
Ну, начнём с самого лёгкого редкоземельного металла — скандия. Вот самый невостребованный. Тем не менее, сейчас велосипеды гоночные, мотоциклы используют алюмоскандиевую легатуру. Причём скандия туда добавляется мизерное количество, ну, менее 1%, десятой доли процентов, и при этом металл становится в разы прочнее. В настоящее время речь идёт о том, что сплавы со скандием будут использоваться ээ в космической технике. Ну, я уж не говорю, что там самолётостроение и так далее. А там достоинство-то какое? Можно сделать и более прочную, допустим, из вольфрама, да? Ну тогда будет тяжеленное изделие. А это лёгкое, как алюминий, но прочное, как сталь. То есть вот в этом достоинство.
Но самое главное, редкоземельные металлы подарили нам постоянные магниты на основе неодима. В восьмидесятых они буквально перевернули мировую промышленность. Такие магниты позволили сделать компьютерные жёсткие диски компактными, серьёзно повлияли на развитие аудиотехники и автомобильных двигателей, а ещё на оборонную промышленность, потому что оказались незаменимы для систем наведения в ракетах и навигаторах. Целых 20% всех используемых в мире редкоземельных металлов приходится только на постоянные магниты. И к 2030 году эта доля может стать ещё больше. В 2024 году один лишь Китай произвёл около 250 000 тонн неодимовых магнитов. Но если мы и дальше будем добывать редкозёмы такими темпами, хватит ли нам вообще их запасов? И вот тут важно сказать, что редкоземельными эти металлы назвали по ошибке. А всё потому, что первые исследователи считали, будто их в земной коре не так уж и много. На самом деле, совокупное содержание в недрах этих металлов в 57 раз превышает, например, содержание олова. Их в 1800 раз больше, чем серебра, и в 100 000 раз больше золота.
Есть церий и есть медь. Медь, ну как ты думаешь, распространённая или нет?
Более распространённая.
Вот церия столько же, сколько меди. Вот столько же, сколько меди. Одного церия. Это редкоземельный металл.
А есть свинец, например? Как ты думаешь, его как много — больше, меньше, чем меди?
Мне кажется, что свинца меньше.
Свинца меньше, да. Но свинца меньше, чем церия, неодима. Они не совсем редкие. Ну, на самом деле, это абсолютно вот нелогичное название получается.
Да, нелогичное название. Это факт. Это факт. Они же ещё совокупно всегда добываются. Они мигрируют и добываются всегда совокупно.
Это удивительное свойство всегда держаться рядом и определило их положение в таблице Менделеева. Только два элемента, скандий и итрий, стоят в ней отдельно, а 15 лантаноидов от лантана до лютеция идут друг за другом и занимают в таблице целую строку. Все они обладают общими физико-химическими свойствами.
Они, как футбольная команда, ведут себя геохимически очень похоже. Но это не значит, что они прямо идентичны, да, они всё равно различаются. И в каких-то вопросах и химических они различаются. У них разный ионный радиус. То есть вот есть атом, и есть электронная оболочка. Вот получается ионный радиус. И есть такое понятие, как лантоноидное сжатие. То есть от лантана до лютеция постепенно радиусы будут уменьшаться. И, соответственно, немножко разные свойства у них будут. Но благодаря чему редкоземельные металлы образуются в породах? Чтобы разобраться в этом, я взял из рудника "Корнасурд" один образец и привёз его в Геологический музей имени Вернадского. Здесь хранятся около 300 000 минералов, горных пород и окаменелостей, многие из которых абсолютно уникальны. Неожиданно мне удалось пополнить коллекцию музея.
Это малинит.
Ты знаешь, у нас в экспозиции такого нет. У нас есть... Отлично. Твой дар нашему музею.
Вот они его тоже перерабатывают на Лавозерском ГОКе, да. Горная порода, она тяготеет к щелочным магматическим горным породам, которые, в принципе, образовались там около 400 млн лет назад. То есть в целом Кольский полуостров сложен древними архейскими породами — это возраст несколько миллиардов лет. Но внутри образовался магматический очаг около 400 млн лет назад. И там появилась магма такая щелочная, то есть где много кальция и других компонентов. И вот внутри этой магмы, в том числе, стали образовываться минералы, к которым любят тяготеть редкоземельные элементы. Особенность редкоземельных элементов в том, что они не образуют своих огромных рудных скоплений, как, к примеру, руда на железо у нас на всём Урале.
Угу.
Они образуют такие изоморфные примеси, то есть когда они замещают элементы со схожими ионными радиусами. И поэтому, когда мы ищем редкоземельные элементы, очень важна здесь лабораторная точность.
Какие методы добычи редкоземельных металлов?
Метод добычи редкоземельных металлов зависит от геологического генезиса этих же металлов. То есть, если брать магматический массив, особенно на глубине, то это, разумеется, шахтный метод. Либо это карьер. Карьер менее экологичен, потому что это уже разрушение ландшафта, это пыление этого карьера на всю округу. Плюс сточные воды могут загрязнять. Э, но также зависит от того, соблюдаются или нет экологические стандарты. Шахтный способ более экологичен, но при этом может быть более опасен, в том числе для шахтёров. Там есть выделение газа радона, могут быть обвалы и так далее.
Есть ещё один тип руд — это ионно-сорбционный тип руд. Мы их изучали на юге Китая. Это, э, редкоземельные элементы, которые сорбируются на глине в корах выветривания. Все видели, что такое коры выветривания? Это такой, э, ну вот, если в карьере смотрите, это такой огромный пласт, слои глины. И вот редкие земли, они имеют способность сорбироваться на глинистых минералах некоторых.
Это так называемые ионные руды. Вот китайцы в своё время развернулись именно на этих ионных рудах. Часто больше сосредоточены на Баян-Обо. А так вот эти по гранитным корам выветривания. И вот их легко очень извлекать. Они просто вот местное население щавель этот вот давили, получали вот эту кислоту щавелевую и заливали вот этот вот, ну, полуразрушенный гранит, кору ветреную по граниту. Получали раствор. Этот раствор содержал достаточно много редких земель. Уже в промышленном масштабе их извлекали. Наш Ловозерский комбинат добывает редкозёмы подземным способом. Это обусловлено мощностью рудных тел, то есть кратчайшим расстоянием между их боковыми поверхностями. Их толщина всего десятки сантиметров, а сами скопления руды залегают полого до глубины 600 м. Для карьера это неудобно, и горнякам часто приходится работать на коленях или лёжа. Техника в низкие забои не проходит. Тем не менее, её здесь достаточно.
Что это за такая Uber-машина?
Ну, это у нас погрузчик китайского производства вместимостью полтора куба ковш. Вот полтора куба горной массы берёт, предназначено для уборки горной массы. Шахта она же всё при живом Иосифе Фёдоровиче запускалась. Да. Как тогда вручную что ли всё таскали?
Сам я лично этого не застал. А из рассказов старших товарищей, с которыми работали здесь, вывозилась транспортировка руды производилась при помощи живого транспорта. Лошади.
На лошадях вывозили, да? Колокольчики, вагоны были, за них цепляли, помогали, конечно, сами толкали. Ну вот в оконцовке, когда лошадь уже отрабатывала, выводили на поверхность. Они там спокойно гуляли, доживали свой век. Если исходя из условий шахты, здесь темно, лошади все, которые попадали уже на поверхность, когда уже были всё уже непригодные для дальнейшей работы, они все до одной почти ослепли.
[музыка]
Наконец 2,5 км пройдены. Мы дошли до места, где проведут взрывные работы и извлекут на поверхность руду. Мы забурились на глубину 80 м от поверхности земли ради вот этой вот жилы, вот этой и вот этой. Здесь находится лапаритовая руда, то есть вот 2 см максимум. Если раньше взрывали 12 примерно мощности, а то сейчас поняли, что экономически эффективнее взрывать только 80 см, потому что вот эти все кусочки по 20 см снизу и сверху, они просто, ну, пустые. Абсолютно пустые. В общем-то, руды добывают столько же, а породы вы отсюда вытаскиваете намного-намного меньше. Сейчас здесь добывают 360 000 тонн руды в год. В планах увеличить эту цифру до 450 000. Из забоя руду вынимают скреперными лебёдками и отправляют на поверхность в вагончиках. Это серая масса и есть лапаритовая руда. В ней много примесей, например, нефелин, полевой шпат, эгирин и апатит. От всего этого руду предстоит очистить до лапаритового концентрата, из которого уже потом и можно будет извлечь редкоземельные металлы. Только представьте: чтобы получить всего лишь 20 кг лапаритового концентрата, нужно будет обработать минимум тонну вот такой вот руды.
По данным Роснедр, на июнь 2025 года российские запасы редкозёмов оцениваются в 28,5 млн тонн. При этом 11 млн из них сосредоточены в двух месторождениях. 7 млн — здесь, в Мурманской области, а ещё 4 млн — в Тамторском месторождении в Якутии, которое пока не используется. По некоторым оценкам, наших редкозёмов хватило бы, чтобы обеспечить ими весь мир. Тем не менее, по запасам редкоземельных металлов Россия в общемировом рейтинге лишь на втором месте. Китай — первое, Россия — второе.
Есть Бразилия, есть Вьетнам и Индия. Вот это пятёрка. То есть Китай, Россия, Бразилия, Вьетнам.
Нет, нет. В топе нет.
А значит, первое месторождение редкоземельных металлов было вот именно на направлено на редкие земли как раз в Америке, но потом его закрыли, в том числе из-за экологических вопросов. И в какой-то момент Китай стал абсолютным лидером как по добыче, так по производству всего редкоземельного. Вообще Китай — мировой лидер не только по добыче, но и по переработке редкозёмов. И добился первенства он в своё время именно благодаря США. В Калифорнии с шестидесятых по девяностые годы работал рудник Маунтин-Пас. Он обеспечивал большую часть всего мирового потребления редкоземельных металлов. Там добывали до 40 000 тонн редкозёмов в год. Но в какой-то момент штаты решили оптимизировать процесс. Они сказали: "Зачем добывать это у себя, если можно добывать гораздо проще и дешевле в Китае". И деньги в рамках глобальной экономики, глобальных финансовых рынках спокойно перетекли в Китай, потому что это было выгодно. У Китая низкая стоимость рабочих сил, низкие экологические стандарты, то есть химию можно выливать куда попало, и богатые месторождения.
[музыка]
Китай покорил мир тем, что добывал и перерабатывал редкозёмы дёшево и сердито. А ещё страна сумела выстроить на своей территории производство полного цикла от извлечения руды до создания конечного продукта. Государственные власти Китая включились в большую игру по редкоземельным металлам. Они говорят: "Ну, товарищи, а что вам редкоземельный металл? Давайте мы вам сделаем сразу магниты". Смотрите, у нас тут две вещи случилось одновременно. Во-первых, мы субсидируем производство магнитов. Во-вторых, мы накладываем пошлину на вывоз редкоземельных металлов. Поэтому вы редкоземельные металлы будете покупать по цене магнитов. Но всяко же выгоднее купить готовый магнит, чем редкоземельный металл. И все говорят: "Да, да, действительно, выгодно". Дальше Китай говорит: "Ну зачем вам нужны магниты? Купите сразу ветряную турбину". Вот это же выгодно.
[музыка]
За лидерство в производстве редкоземельных металлов Китаю пришлось дорого заплатить. Главный район добычи Поднебесной — Баян-Обо. И прямо сейчас он переживает экологическую катастрофу. Хвостохранилище китайского предприятия на первый взгляд может показаться мутным водоёмом. Впрочем, его так и называют — "озеро редких земель". Его берег покрыт толстой чёрной коркой, а в воде нет ни рыбы, ни водорослей. Ещё бы. Эта вода насыщена ядовитыми химикатами. Занимает хвостохранилище территорию площадью около 10 км², а его объём — более 170 млн кубометров. Хвостохранилища — это комплекс сооружений, предназначенных для хранения отходов или, как их ещё называют, хвостов. К ним относится всё, что осталось после добычи и обогащения полезных ископаемых. Хвосты представляют из себя измельчённую горную массу в перемешку с водой. Они бывают токсичными, а иногда даже радиоактивными. Месторождение Баян-Обо разрабатывали с конца пятидесятых годов прошлого века. С тех самых пор хвостохранилище горнодобывающего предприятия разрасталось, но ни разу не рекультивировалось. Это привело к тому, что почва и грунтовые воды оказались загрязнены. Уже в восьмидесятых годах местные фермеры стали замечать, что урожай на их полях становился всё хуже. К девяностым в регионе почти перестали расти овощи, затем начал болеть домашний скот. Параллельно жители и сами чаще обращались к врачам. Им диагностировали остеопороз, заболевания сердца и онкологию. Обо всём этом стали писать журналисты.
На месторождении Баяноба. Вот там действительно очень высокие показания гамма-спектрометров. Ну, то есть гамма-радиации прямо кратно превышают норму по китайским меркам.
И люди там живут непосредственно близко.
Они там работают, живут в непосредственной близости. Есть город Баотау, называется, где больше 2,5 млн человек живёт.
Главный виновник повышенного радиационного фона — торий. Он добывается, как правило, в качестве побочного продукта при извлечении других полезных ископаемых. Спрос на него невелик, и этот элемент при добыче чаще всего воспринимают как помеху, вредную радиоактивную примесь. Кстати, радиоактивность природного тория выше, чем урана, и требует он особой утилизации. В лапаритовом концентрате, который добывает Ловозерский комбинат, тоже содержится и торий, и уран, но их очень мало. Ещё после Великой Отечественной в этом месте искали ториевые месторождения. Тогда именно на тории, а не уране планировали строить советскую атомную отрасль. Но выяснилось, что ни один из обследованных объектов не интересен для разведки на радиоактивные элементы. И даже если бы было иначе, эксперты считают: сегодня у нас, в отличие от Китая, проблем с хранением и утилизацией радиоактивных отходов нет.
По действующему законодательству компания, которая производит эти радиоактивные отходы, какое-то количество времени может хранить их у себя временно, а дальше она должна их передать на захоронение. Там прямо прописано: размещать разрешается размещать отходы переработки, радиоактивные отходы переработки редкоземельных металлов и других природных минералов с повышенной радиоактивностью в хранилищах отходов урановых предприятий.
Но всё-таки назвать хвостохранилища Ловозерского комбината беспроблемными нельзя, как и недооценивать их влияние на окружающую среду. Евгения, тема твоей диссертации звучит как "Геоэкологическая оценка влияния отходов обогащения редкометальных руд на окружающую среду на примере Ловозерского ГОКа". Расскажи, пожалуйста, вот какие угрозы для окружающей среды от подобных комбинатов?
Горнодобывающая деятельность, конечно, оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Это и большие объёмы сбрасываемых сточных вод, это пыление хвостохранилищ либо любых хранилищ твёрдых отходов.
Вот вода сливается в хвостохранилище. Она, вероятнее всего, содержит фтор. И вот что у нас с водой? Куда она в итоге попадает? Загрязняет ли грунтовый водоносный горизонт? Изучала ли ты этот вопрос?
М. Та часть воды, которая вместе с хвостами, то есть именно в виде пульпы, подаётся на хвостохранилище. Как правило, она всё-таки фильтруется через толщу дамбы и забирается в оборотное водоснабжение.
То есть толща дамбы она как фильтр работает?
Да? Как обычный фильтр. Ну, как песчаный, в принципе, то есть какие-то крупные взвеси что-то может осесть. Вот. И эта вода забирается больше на хозяйственные нужды самой фабрики. То есть она напрямую в открытую среду не сбрасывается. Определённые всё-таки сточные воды, которые всё же образуются, они проходят через различные стадии очистки, по большей части в технологических отстойниках. И затем, как правило, в пределах уже установленных нормативов допустимых сбросов, они попадают в реку Серьёгу и по ней доходят до озера Ловозеро.
Но самая серьёзная проблема Ловозерского комбината — это пыление хвостохранилищ. Мы изучали, строили модели в программе "Горная работа" и затем в унифицированной программе расчёт атмосферного загрязнения. То есть, ну, эта программа с определёнными допущениями позволяет по розе ветров и зная примерное содержание, ну, так структур, да, самой пыли, то есть у нас это была пыль CO2, это есть оксид кремния от 20 до 70%. Было показано, что при неблагоприятных метеорологических условиях, то есть при скорости ветра там свыше 10 м/с, а в принципе при нужном, в кавычках, направлении ветра, то есть пыль может достигать посёлка Ревда.
Бороться с пылением можно. Сегодня для решения этой проблемы есть множество технологических решений. В Мурманской области, например, используют рекультивацию с помощью посевов. На уже закрытое хвостохранилище наносят слой природного грунта, а после на нём высаживают растения. Но подойдёт ли Ловозерскому комбинату этот метод рекультивации? Вопрос. У отходов обогащения лапаритовых руд не самые благоприятные для этого характеристики. Тем не менее, тут ведут производственный экологический контроль и стараются свести к минимуму негативное влияние отходов производства. Здесь два хвостохранилища. Одно уже давно не используется, а второе ещё недавно было заполнено на 98%. Поэтому прямо сейчас здесь проводятся работы по его наращиванию. Кроме этого, здесь недавно уже укрепили дамбу для того, чтобы контур хвостохранилища не разрушился и отходы не растеклись по всей долине. Дамбы, основания и борта хвостохранилищ должны дополнительно укрепляться и, самое главное, гидроизолироваться. Но, к сожалению, не все страны подходят к этому процессу ответственно. Например, австралийская компания по добыче редкоземельных элементов Lynas просто взяла и перевезла всё своё производство в Малайзию вместе со всеми экологическими проблемами. Австралия имеет у себя одно из самых интересных в мире месторождений редкоземельного минерала под названием моноцит. Такой печально знаменитый минерал. Считается одним из наиболее радиоактивных из-за присутствующего в нём тория. А атомной промышленности в Австралии не было. Поэтому отношение к чему-то, что хоть как-то напоминает на радиацию, вызывало оторопь у регуляторов горной отрасли, ну и у тех, кто даёт экологические разрешения.
Австралия настояла: отходы от переработки своей руды Lynas должна вынести за пределы страны. В 2012 году выбор пал на Малайзию. Причин было две: удобное расположение и низкие экологические стандарты. Правда, в какой-то момент оторопели уже малазийцы, а затем они начали выходить на протесты. Основная причина: Lynas до сих пор не озаботилась грамотной утилизацией радиоактивных отходов.
Малайзийская общественность сказала: "Хочу у нас вы..."
складируете редкоземельные, точнее, отходы от переработки редкоземельных металлов. Зачем хвосты? Зачем радиация у нас? Ведь это же не наша руда, это же австралийская руда. Ввезите отходы обратно.
Австралийцы всё отрицали и заявляли: "Их радиоактивные отходы не вредят местным жителям. И вообще небольшой уровень радиации - это нормально". Однако, по некоторым данным, радиоактивность вблизи завода по переработке рудных концентратов в восемь раз выше допустимых в Малайзии норм, а выбросы кислотообразующих соединений и пыли значительно выше, чем разрешено европейскими стандартами. В результате споров и протестов Линос вынудили перенести свой завод обратно в Австралию.
Кстати, в 1992 году малазийцам уже удалось отстоять своё право на здоровье и чистый воздух и закрыть на своей территории завод по переработке редкоземельных металлов, принадлежавший группе Mitsubishi. Решающую роль сыграли активисты. Они обвинили японскую компанию в том, что её отходы вредят местным жителям, провоцируя врождённые дефекты у детей и ликемию у взрослых.
В таких отходах всегда есть не только радиоактивные, но и редкоземельные элементы. И если о негативном влиянии повышенной радиации на организм нам известно давно, то с редкоземельными металлами всё иначе. Из-за нехватки научных данных сегодня не существует норм предельно допустимой концентрации редкозёмов ни в почве, ни в воде, ни в воздухе. Конечно, исследование проводится, но в большинстве случаев на мышах. Пока что удалось выяснить одно: биологическое воздействие редкозёмов и правда существует. Попав в организм, они вызывают воспалительный стресс внутри клеток. Сам принцип взаимодействия редкозёма с клеткой заключается в том, что он как бы образует комплексы на мембранах клеток и увеличивает их проницаемость. Мембраны, все покрытия, то, за счёт чего клетка, ограничена от внешней среды, тихонько теряет свою функцию.
Исследования показали, такой редкоземельный металл, как годолиний, способен накапливаться в мягких тканях головного мозга мышей и изменять структуру ДНК. в этих клетках. А нитрат неодима при регулярном внутрижелудочном введении вызывал у грызунов двухцепочечные разрывы ДНК. Такой разрыв крайне опасен, так как может привести к гибели клетки, а неправильный ремонт повреждения может вызвать мутацию или потерю генетической информации.
Это все исследования, проведённые, в том числе и с питанием, и с мелкой пылью, которую мыши крысы вдыхали. Эффект примерно один и тот же. Это возникновение активных форм кислорода, по сути, возникновение окислительного стресса внутри клеток. Этот стресс, эти активные формы кислорода, они, накапливаясь, могут повреждать и белки, и ДНК, и мембраны. И обычно клетки, когда имеют вот такой вот уже сильно повреждённый внутренний состав, когда активных форм кислорода слишком много, они совершают, в конце концов внутриклеточное самоубийство. он может накапливаться у беременной женщины внутри плода и изменять его морфологию. В частности, показана деформация нервной трубки. И это связывают с одной из, скажем так, причин пониженного интеллекта у детей, рождённых вблизи разработок. И это же приводит у мужчин просто к снижению фертильности, потому что разрушение оболочки клеток, разрушение мембран приводит к пониженной активности сперматозоидов и к сниженной их выработке.
При этом существуют также исследования, которые показывают, что низкие дозы лантоноидов благоприятно влияют на растения. Они повышают активность антиоксидантных ферментов в листьях, устойчивость к тяжёлым металлам и стрессовым факторам окружающей среды.
Китайцы открыли, что лантан потрясающий ээ потрясающее удобрение. Лантан ускоряет рост растений вообще замечательно. И они эти лантановые удобрения очень широко используют. Вот конкретно в Китае. А пил когда-нибудь чай из Юниани? Угу. Вот если ты будешь его пить, поверь мне, там будет очень высокое содержание редкоземельных элементов лёгких, потому что китайский чай, он в том числе удобряется вот этими лантановыми удобрениями. Но я хочу здесь людей успокоить, не надо бояться, потому что мы, в том числе наша команда проводит исследования о том, как вот редкоземельные элементы вот вообще в человеке, да, вот это вот связь ээ геохимии окружающей среды с человеком.
Это исследование проводится в Башкартастане. Там редкоземельные металлы не добывают. Однако в республике есть районы, где наблюдается их высокая природная концентрация в горных породах и подземных водах. Необычно, что, изучая влияние редкозёмов на организмы, учёные обратили особое внимание на детские волосы, потому что они менее мобильные и очень хорошо в себе концентрируют, хорошо отражают э поступление редкоземельных элементов. из воды вот этих элементов предкоземельных и радиоактивных из воды в волосы. Что мы ещё фиксируем? Мы фиксируем, что у нас у диабетиков первого типа содержание редкоземельных элементов пониженное, чем у здоровых детей, у здоровых людей. Итак, очень аккуратно я скажу о наших гипотезах, но одна из гипотез, э, заключается в том, что мы хотим понять, ээ, насколько редкоземельные элементы могут иметь какую-то важную, а, биологическую роль для эндокринной системы. И, возможно, когда есть дефицит редкоземельных элементов, это может быть риском к некоторым заболеваниям, в том числе диабетам первого типа.
Накопленных данных пока недостаточно, но вполне возможно, что в будущем редкоземельные металлы станут важной частью не только высоких технологий, но и помогут нам в лечении тяжёлых заболеваний.
[музыка]
Ну а мы вернёмся на Ловозерский горно-обогатительный комбинат. Мы уже вышли на поверхность и сейчас узнаем, что делают с добытой лапаритовой рудой после извлечения. Для этого отправляемся на обогатительную фабрику. С одной стороны, кажется, что работа горно-обогатительного комбината - это очень просто. Руду, которую добыли из шахты, нужно раздробить, измельчить, высушить и выделить оттуда нужный нам лапарит. Но на самом деле лапарита в этой руде очень и очень мало. Ещё там есть нефилин, полевой шпат, кварц, апатит. И для того, чтобы отделить всё это, нужно очень хорошо понимать физические свойства каждого минерала. Например, если в каком-то минерале есть железо, то его отделяют магнитным сепаратором. Если какие-то минералы не проводят электричество, то их отделяют электростатическими сепараторами. Горно-обогатительный комбинат представляет собой огромную цепочку разных сепараторов. И на каждом этапе концентрация нужного нам лапарита становится всё выше, выше и выше. А вот тут уже практически чистый лапаритовый концентрат. Содержание примесей не более 4%. В этом цеху его запаковывают вот в такие большие мешки, которые едут на Саликамский магнеевый завод. Всего же Лавазерский ГОГ производит до 7.500 тонн концентрата, а планируют производить до 10-12.000 тонн.
[музыка]
На Саликамском магниевом заводе в Пермском крае этот концентрат вновь перерабатывают и извлекают Тантал, необий, титан, а также редкоземельные металлы в виде коллективного концентрата. В нём будут содержаться Лантан, Церий, Нениадим и Празодим. Сегодня Саликамский магниевый завод выпускает примерно 2.000 тонн редкозёмов в год, всего около 1% от мирового рынка. Для сравнения, в советское время наша страна производила до 8.500 тонн редкоземельной продукции, что тогда составляло порядка 15% мирового рынка. Но в Союзе производственный цикл выглядел иначе. На Лавозерском месторождении лапарит добывали. на Саликамском магневом заводе обогащали, а вот разделяли концентрат на оксиды уже в Эстонии. Теперь наша страна пытается самостоятельно восстановить полный технологический цикл от добычи руды до изготовления изделий. И несмотря на всё, что я рассказал раньше, сделать это важно, в том числе и для окружающей среды.
Если братьрский комбинат, производится там порядка 2.000 тнн редкоземельных оксидов, из которых 30%- это не один. Ну, если вот брать ветрогенератор для зелёной энергетики, то на него там на крупный ветрогенератор уходит около там 500 кг этого неодипно. Соответственно, 500 кг, да, таких ветрогенераторовзёрский массив производит, ну, около 1.000 ветрогенераторов в год.
Неодимовые самаривые магниты - это неотъемлемая часть ветриков, ветряных турбин. Второй момент, некоторые элементы, а обладают оптическими свойствами. А это что значит? Э солнечные панели Цери, например, да, там используется Цери, потому что он поглощает ультрафиолетовое излучение, преобразует его в свидимый свет. Этот видимый свет поступает на э фотоэлементы кремневые, и там уже возбуждают электроны, и получается энергия. То есть вот цери тоже неотъемлемая часть вот этих панелей.
Ещё одна зелёная область применения редкоземельных металлов- электротранспорт. Если посмотреть на фотографии Нью-Йорка 1904 года, то это в основном одни лошади и кареты. И только одна из там 100 - это машина с двигателем внутреннего сгорания. В 1914 году, то есть через 10 лет, соотношение ровно обратное. То есть 98% - это уже автомобили с двигателем внутреннего сгорания, и только 2% - это кареты и лошади. А, и очень многие люди предрекают, что примерно то же самое произойдёт с электромобилями за там 15, может быть, 20 лет. Э на наших дорогах будут ездить только они.
Мы движемся к чистому будущему. Именно транспорт становится основным носителем загрязнений, и поэтому именно перевод транспорта является последней и самой важной цепочкой для того, чтобы сделать наши города чистыми для жизни. Мы с вами понимаем, что Москва 2025 года и Москва, например, 2005 или 1995 года по уровню выхлопа принципиально разительно отличается. Гораздо чище. Это не потому, что у нас стало больше зелёных насаждений. Это потому, что наш транспорт стал намного чище. Сегодня Москва на первом месте в Европе по количеству электробусов. В столичном парке более 2.000 машин, а замена всего одного автобуса на электробус снижает выбросы углекислого газа более чем на 60 тн в год. подсчитано, благодаря московским электробусам с 2018 по 2024 год удалось избежать около 190.000 тонн выбросов углекислого газа в атмосферу. И во многом это заслуга редкоземельных металлов.
И вот тут мы сталкиваемся с дилеммой. Получается, что с одной стороны без редкозёмов никуда, ведь они необходимы для развития зелёной экономики. А с другой, их добыча загрязняет экосферу. Как быть? Учёные давно ищут ответ на этот вопрос.
Ну, на самом деле, их можно было бы собрать. По большому счёту, что это такое? Это маленькие шарики. То есть, буквально крошечные шарики либо оксидов, либо хлоридов конкретных металлов. Их можно накопить или подождать, пока они накопятся в каких-нибудь грибах. Грибы активно его собирают из почвы, и их потом можно было бы сжигать, утилизировать, где-то собирая пепел и таким образом провести биоконцентрацию всего этого редкозёма.
Такая экологичная технология добычи уже существует, и называется она фитомайнинг. Учёные просто воспользовались способностью растений поглощать металлы и накапливать их в своих тканях и начали извлекать редкозёмы без необходимости спускаться под землю. А фитомайнинг - это инновационный метод извлечения ценных металлов, то есть цветных или редкоземельных, а из нетрадиционного сырья, скажем так, с помощью растений. Сразу скажу, что в наших северных условиях, ну, больших надежд бы я на это не возлагала, но в Америке, в Китае многие исследователи вполне успешно занимаются. Ну, по большей части именно извлекают никель. То есть есть даже целые плантации, где растут деревья, у которых вместо уже питательного сока прямо вот вот этот голубенький растворчик течёт такой голубоватый-зеленоватый. И финансируются качественные эти исследования. Ну, опять же, в Америке.
Правда, рентабельным такой способ добычи не назовёшь, и исследователи продолжают поиск редкоземельных металлов за пределами рудников. Например, российские учёные активно изучают содержание этих элементов в угле. Конечно, извлекать редкозёмы из угля- далеко не самое экологичное решение, поэтому геологи обратили внимание на отходы угольной промышленности. Ежегодно Россия добывает до 400 млн тонн угля в год. Количество золошлаков составляет порядка 15% от добычи. Если выложить эти отходы ровной полосой шириною в 5 м, то такого количества хватит, чтобы проложить дорогу, например, от Томска до Москвы. Но зачем, если из этих отходов тоже можно извлечь редкоземельные элементы? Ну, с этими шлаками можно работать. Вот мы, когда обнаружили, что такие сферические шарики, характерные для продуктов сжигания угля, они насыщены большим количеством вот этих вот этоткоземельных минералов. Если суметь их обогатить, технологию какую-то создать, ну, можно получить концентрат и можно его использовать. По крайней мере, по золоту такие работы были. И даже в промышленном масштабе немножко золото из золошлаков извлекали.
[музыка]
Промышленные отходы вообще представляют большой интерес для учёных во всём мире. Часто они потенциальные источники редкоземельных металлов. Есть такие кейсы, когда из хвостов, полученных при производстве фосфатных удобрений из фосфорита или апатита тоже получают можно добывать редкоземельные элементы, потому что там высокие концентрации в этих, это называется фосфогипс, такой отход от этого производства. И у нас, например, в Саратовской области возле города Балакова стоят такие горы белые фосфогипса. И вот там как раз высокий концентрации редкоземельных элементов. Бери, не хочу. Инфраструктуры рядом.
В Подмосковье есть гора Воскресенск. Это соль. Это соль. Можно лизнуть? Да. У нас дети, кто приходит в наш музей, её очень часто лижут. Я должен лизнуть. Соль. Соль. прям прямо такая морская хорошая.
Кстати, о море. В морях редкоземельные элементы тоже есть. И возможно в будущем тоже мы что-то будем там оттуда доставать. надеюсь, очень экологичным способом, потому что пока что большой вопрос, насколько с точки зрения экологии мы не нарушим очень хрупкие биоцинозы, которые находятся на больших глубинах, которые мы мало изучали, мало о них знаем. Потому что и соль образуется в морях, но это, по сути, высохшее море, а редкоземельные элементы образуются на больших глубинах морей, где такие тонкие-тонкие слои конкреций формируются на дне. И вот это железо, оно также в себя в виде примеси включает редкоземельные элементы. И вот если роботизированную технику погрузить на дно 3-4 км, огромное давление и покажется с точки зрения технологии довольно сложно, этими ковшами можно доставать оттуда вот эти железоргансовые конкрет добывать и железо, и земли.
Существует ещё одно большое месторождение редкоземельных элементов, о котором мы сегодня не говорили. Это свалка электронных отходов. Да, в Европе, э, США и Япония, э, переработка электроники и добыча оттуда металлов, не только редкоземельных, но и золото, меди, это вполне себе бизнес. То есть существуют различные проекты. Например, в Европе Rare of Elements for Europe есть такой проект, в который вот конкретно занимается крупной масштабной переработкой электроники. ещё не накопилось достаточное количество критическая масса вот этих вот самых вторичных источников. То есть у нас есть переработки, у нас есть технологии, как перерабатывать магниты, есть технологии, как перерабатывать аккумуляторы, но ещё нету достаточной массы, чтобы это стало заметным явлением. А вот, например, там, где эта критическая масса накопилась, для нас характерным примером является свинец. Те самые свинцовые аккумуляторы наших автомобилей. Вот там рециклинг работает не просто хорошо, а замечательно. А в рынке свинца доля вторичных источников составляет 80%. То это значит сегодняшние новые свинцовые аккумуляторные батареи на 4/5 сделаны из вторичного свинца и только на 1/5 идёт первичный свинец. 4/5. Вот то же самое дойдёт и до редкоземельных металлов, когда они станут значительным массовым явлением.
Даже спутник редкозёмов, радиоактивный торий можно использовать экологично. По крайней мере, так заявляет Китай. В этом году страна успешно завершила испытание первого в мире экспериментального ядерного реактора на Тории. Учёные уже получили разрешение на его эксплуатацию в течение следующих 10 лет. Вопрос о топливе даже не стоит. Горнарудный комплекс Баян Оба может дать 1 млн тонн этого радиоактивного металла и обеспечить Китай энергией на ближайшие 60.000 лет. Тори там действительно очень много. А это правда. А вопрос в том, насколько китайцы смогут перестроить атомную, насколько, во-первых, они могут выстроить вот этот цикл ториевый, потому что сейчас вся атомная энергетика, а, завязана на уране. И, э, чтобы Тори внедрить, это нужно весь цикл поменять, потому что сам Тори 232 природный, он не даёт энергию. Его нужно сначала в реакторе через ядерную трансмунтацию перевести в уран 233 и затоп. И только вот это уже будет его его цепочка распада урана будет давать энергию.
Сегодня Торий вызывает головную боль при добыче редкоземельных металлов, но наука не стоит на месте, и возможно завтра этот металл изменит мировую энергетику и перевернёт нашу жизнь, как это уже случилось с редкоземельными элементами. Когда-то были гладиаторские бои, люди ходили с удовольствием, смотрели, как кто-то умирает. Сейчас это невозможно представить. Мы, ну, мы сильно поменяли своё отношение к жизни человека. Теперь это ценность. Так и отношение к природе. Постепенно оно меняется. Я думаю, главная задача вообще человечества, во-первых, разобраться действительно о влиянии редкоземельных элементов на организм, а, во-вторых, сделать добычу экологически более чистой, более безопасной, чтобы был такой баланс с природой. У нас только одна планета, и мы никогда не найдём планеты лучше, комфортнее, а для нашего существования и безопаснее. И поэтому хочется, чтобы каждый человек подумал, как он может сделать лучше для своего единственного дома.
Поэтому экология - это наука о доме, да.
[музыка]
Каждому человеку для благополучия нужны чистый воздух, вода и почва, еда и крыша над головой. В наше время список пополнился ещё и электроникой, а её, как вы уже знаете, не бывает без редкоземельных металлов. Конечно, можно сказать, давайте прекратим добычу ископаемых и навсегда закроем вопрос ядовитых хвостохранилищ и радиоактивных отходов. Но будем честны, это невозможно. Мир никогда уже не откажется от прогресса и высоких технологий. Сегодня человечество пытается использовать их во благо нашей планеты. Вопрос только в том, успеем ли мы с их помощью построить прекрасный зелёный мир будущего или эти самые технологии погубят нас раньше. Ответы пишите в комментарии. С вами был Жора Кованосян. Это была сортировочная. Увидимся. Пока.
[музыка]