В РФ намерены и дальше развивать инициативы по извлечению лития из попутных вод, формирующихся при освоении месторождений. Ключевым плюсом такого сырья станет дешевизна его получения, заявил руководитель Роснедр Олег Казанов. Добыча лития из подземных и попутных вод способна обеспечить России оперативный и недорогой путь наращивания производства этого сырья, однако для ввода новых масштабных проектов потребуется преодолеть технологические сложности и отладить очистку лития от посторонних компонентов. Сможет ли это уменьшить зависимость от импорта, выясняли «Известия».

Перспективное направление

К 2030-му объем добычи лития из подземных и попутных вод в России способен достичь 2–35 тыс. т литийсодержащего сырья ежегодно. Столь широкий диапазон оценок объясняется тем, как быстро будут введены промышленные мощности. После 2030-го ресурсная база может существенно вырасти: к 2035 году прогнозируется уровень до 206 тыс. т в пересчете на карбонат лития (LCE) в год, а к 2040-му — 397 тыс. т LCE.

Официально подтвержденные запасы лития дают возможность извлекать минимум 2 тыс. т в год. Это запасы категорий С1+С2, уже учтенные государственным балансом и пригодные для освоения. Они сосредоточены на четырех гидроминеральных объектах: месторождениях имени В.И. Кокорина, Ромашкинском, Знаменском и Куюмбинском. Вместе с тем реальный уровень добычи способен заметно превысить учтенные запасы по мере внедрения методов прямого извлечения лития из пластовых вод.

В ближайшей перспективе намечено расширять опытно-промышленную добычу и выходить на крупные производственные мощности. Один из проектов предполагает выпуск до 12 тыс. т карбоната лития в год, а возможный объем извлечения из пластовых вод достигает 80 тыс. т ежегодно. Кроме того, ведутся геологоразведочные работы на участке «Литиевый» Ковыктинского месторождения и в Оренбургской области. Уже удалось получить карбонат лития аккумуляторного класса чистотой 99,6%.

К 2030 году страна ставит задачу выйти на объем около 100 тыс. т литиевого сырья в год, полностью удовлетворив внутренние потребности. Порядка 60% этого объема должна дать традиционная добыча из руды на Колмозерском и Полмостундровском месторождениях. Оставшиеся 40% планируется получать из подземных и попутных вод. Подобный источник считается более оперативным и рентабельным способом увеличения производства лития.

Извлечение лития из подземных и попутных вод рассматривается как перспективное направление отечественной индустрии. Невысокая себестоимость получения сырья делает этот метод более привлекательным, чем освоение твердых руд. Дополнительный плюс — возможность извлекать металл из пластовых вод, уже поднимаемых на поверхность при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Благодаря этому сокращаются расходы на геологоразведку и бурение новых скважин.

В РФ уже внедряются технологии прямого извлечения лития на основе особых сорбентов. Лицензии на соответствующие участки предоставлены в Самарской, Оренбургской областях и Дагестане. В числе перспективных регионов также называются Саратовская и Оренбургская области и Башкирия, где имеются крупные объемы попутных вод.

На четырех значимых месторождениях, поставленных на государственный баланс, ресурсы лития в подземных водах оцениваются свыше 2 тыс. т в год. Это меньше ожидаемых объемов добычи на крупных рудных объектах, в том числе на Колмозерском. Однако даже при меньших масштабах гидроминеральный литий способен стать недорогим дополнительным источником сырья для отечественного рынка.

Есть сложности

Освоение гидроминерального лития в России затрудняется из-за состава подземных вод. Они содержат значительное количество кальция и магния, причем отношение этих элементов к литию (показатель R) нередко выше 100. Такие примеси препятствуют функционированию сорбентов: они забивают поры, что ухудшает извлечение лития и ускоряет износ оборудования. Непросто обстоит дело и с технологией прямого извлечения: в лабораториях и на пилотных установках она показывает хорошие результаты, но для выпуска десятков тысяч тонн лития потребуются большие объемы специальных сорбентов.

Дополнительная трудность — отдаленность месторождений. Ключевые запасы попутного лития расположены в Восточной Сибири, включая Иркутскую область и Якутию, на удаленных нефтегазовых промыслах. Там нередко отсутствуют дороги и линии электропередачи, из-за чего доставка оборудования, сорбентов и кислот обходится дорого. Были и регуляторные барьеры: ранее лицензия на добычу нефти не позволяла автоматически извлекать литий из попутной воды. Сейчас вводятся совмещенные лицензии, однако экологические, промышленные и прочие согласования по-прежнему могут отнимать месяцы.

К тому же в последние годы мировые цены на литий существенно упали. Из-за этого инвесторы с большей осторожностью относятся к капиталоемким проектам. Гидроминеральные месторождения России вынуждены соперничать за финансирование и государственную поддержку с крупными рудными активами Кольского полуострова, включая Колмозерское. Рудный метод добычи более привычен для металлургов, и такие объекты обеспечивают значительные объемы сразу.

Дешева добыча

Извлечение лития из подземных рассолов дешевле, чем освоение сподуменовых руд. Главным образом это связано с отсутствием многих затратных горных операций и упрощенной переработкой сырья. При попутной добыче применяется вода, которая и так поднимается на поверхность вместе с нефтью либо газом. Поэтому отпадает необходимость во вскрытии месторождения, строительстве карьеров, шахт и использовании тяжелой горной техники. При задействовании действующих скважин не возникает и дополнительных буровых расходов.

Рассол изначально жидкий, поэтому его не требуется дробить или измельчать, в отличие от руды. Помимо этого, переработка сподумена предполагает обжиг при температуре около 1050 °C, а при использовании подземных вод такой энергозатратный этап отсутствует. Литий в растворе уже находится в виде, пригодном для дальнейшего извлечения.

Методы прямого извлечения лития позволяют ускорить процесс: особые сорбенты выделяют металл из рассола за считанные часы, без продолжительного выпаривания. При этом расходуется меньше химических реагентов, чем при переработке твердых руд. После извлечения очищенную воду можно закачивать обратно в пласт для поддержания давления, что уменьшает количество отходов и затраты на их утилизацию.

Укрепление независимости

Наращивание добычи лития из подземных вод способно почти полностью избавить Россию от внешних поставок сырья и заложить фундамент для собственного полного цикла выпуска литий-ионных аккумуляторов. Сегодня в стране есть технологии переработки лития, однако почти все исходное сырье — карбонат и гидроксид — приобретается за границей, главным образом в Чили, Аргентине и Китае.

Российские рассолы дают и экономические выгоды. Если нефтяные компании будут извлекать металл попутно, это уменьшит зависимость от глобальных цен и стоимости морской логистики, а внутренние поставки получат более предсказуемую себестоимость в рублях. Помимо этого, технология способна служить промежуточным решением до запуска крупных рудных объектов, например Колмозерского месторождения на Кольском полуострове в 2030 году. В отличие от шахтной добычи, рассольные проекты позволяют быстрее наращивать объемы и снижать риски при ужесточении санкций.

Собственная ресурсная база крайне важна для планов выпуска аккумуляторов. Российский литий способен покрыть значительную часть этой потребности и дополнительно стимулировать выпуск катодных материалов, электролитов и ультратонкой медной фольги внутри страны. Локализация выше 80% удешевит аккумуляторы, которые составляют до 40% стоимости электромобиля, и поддержит проекты «Атом», «Москвич», а также электробусы ГАЗ и КАМАЗ. Отдельным направлением станут системы накопления энергии для изолированных энергосетей в Сибири и на Дальнем Востоке.

Главный технологический барьер — получение сырья аккумуляторного уровня. Для батарей необходима чистота лития не ниже 99,5%, а в российских подземных рассолах могут присутствовать магний, кальций и бор. Даже незначительные количества этих примесей способны ухудшить характеристики и безопасность аккумуляторов. Поэтому итоговый результат для отрасли будет определяться тем, сумеют ли нефтегазовые компании организовать эффективную глубокую химическую очистку литиевого концентрата до нужных параметров.

Активизация освоения восточносибирских нефтегазовых месторождений позволяет оценивать перспективы попутного извлечения лития как позитивные, заявил «Известиям» профессор кафедры менеджмента Президентской академии в Санкт-Петербурге Игорь Сергеев. Однако главное в том, что литий — стратегически важный продукт для высокотехнологичной промышленности. Здесь имеет значение не только прямой коммерческий результат его добычи, но и научно-технический, инновационный эффект, носящий мультипликативный межотраслевой характер и не всегда напрямую измеримый в деньгах.

Доцент кафедры управления инновационной и промышленной политикой РЭУ им. Г.В. Плеханова Максим Максимов назвал «Известиям» извлечение лития из попутных вод нефтегазовых месторождений одним из перспективных направлений снижения импортозависимости России и укрепления технологического суверенитета. Применение уже имеющихся скважин и нефтегазовой инфраструктуры сокращает капитальные затраты, а попутная вода из отхода превращается в ценное сырье.

Редакция «Известий» отправила запрос в Роснедра, однако к моменту публикации ответа не последовало.