Забытый элемент стратегического значения

На каждый цветной телевизор приходится до килограмма оксида стронция.
Фото Reuters

Мы окружены бесчисленными предметами, созданными инженерной мыслью. Но «мир потребления» обычно не задумывается, почему праздничные салюты разноцветны, а современные магниты делаются не из железа. Почему светятся циферблаты часов, а экраны телевизоров и компьютеров задерживают опасную рентгеновскую радиацию┘ Между тем удивительные качества современного «мира вещей» в значительной мере обусловлены использованием редких и рассеянных элементов. Один из них – металл стронций.

Металл красных огней

Основоположник геохимии академик Александр Ферсман называл стронций «металлом красных огней». Действительно, стоит только бросить в пламя щепотку соли стронция, как пламя тотчас окрасится в яркий карминово-красный цвет. Поэтому соли стронция издавна использовали в пиротехнике.

Сейчас у стронция гораздо более разнообразная специализация. Сотни тысяч тонн карбоната стронция расходуются такими развитыми странами, как США, Япония, Германия, Южная Корея, Китай, для производства специального стекла экранов цветных телевизоров, компьютеров, радаров, различных дисплеев. Добавка стронция необходима, поскольку она задерживает смертельно опасные для человека рентгеновские лучи, проникающие через обычное стекло. На каждый цветной телевизор приходится до килограмма оксида стронция.

Десятки тысяч тонн идут на производство высококачественных ферритов – керамических магнитов, необходимых в электротехнике для производства портативных электромоторов и в автомобильной промышленности. Стронций широко используется в электронике как добавка при производстве титаната бария, из которого делают современные многослойные керамические конденсаторы. Стронциевые глазури украшают изделия из фарфора; в отличие от свинцовых глазурей они безвредны. Добавка стронция повышает твердость алюминия и меди. Соли стронция окрашивают огонь ракет и салютов.

Хлорид стронция – ключевой компонент зубной пасты. Карбонат стронция необходим в производстве высокочистого цинка для устранения примеси свинца. Алюминат стронция используют для изготовления светящихся красок. Хромат стронция – антикоррозионное покрытие для цинка, алюминия и магниевых авиационных сплавов. Короче говоря, стронций – необходимый металл современной высокотехнологической промышленности.

Никому не нужные тонны

Для России стронций имеет особое значение, поскольку это уникальная легирующая присадка для производства морозостойкой стали. Потребление карбоната стронция в мире оценивается в 400 тыс. тонн, используют его исключительно высокоразвитые страны. В их число входил и СССР, который добывал и потреблял ежегодно 20 тыс. тонн стронциевых солей. Добыча минерала целестина, сульфата стронция, шла на месторождениях Средней Азии. В современной России добыча стронция прекращена – потребителей нет.

По формальным данным справочников, все не так уж плохо: всего по Российской Федерации прогнозные ресурсы составляют миллиарды тонн. Только на Кольском полуострове при переработке апатитового концентрата Хибинских месторождений можно ежегодно получать 12 тыс. тонн оксида стронция. Стронций содержится также в редкоземельно-ниобиевом лопаритовом концентрате расположенного по соседству Ловозерского месторождения.

Ресурсные провинции

За рубежом стронций добывается из собственно стронциевых месторождений, нередко с примесью бария, где руда представлена или сульфатом стронция – целестином, или карбонатом стронция – стронцианитом. Крупными месторождениями целестина с запасами в миллионы тонн располагают Испания, Турция, Иран, Китай, Мексика, Канада. Стронцианит добывают на юго-востоке Африки, в Малави.

В России тоже имеются собственно стронциевые (преимущественно целестиновые) месторождения. Вместе со стронцием часто присутствует барий. Прогнозные ресурсы по оксиду стронция на 01.01.2007 года оценивались в 161 млн. тонн. Наиболее перспективные по содержанию стронция и технологическим свойствам целестиновые руды выявлены на месторождении Синие камни в горах Дагестана, среди известняков верхнеюрского-мелового возраста. Руды содержат от 10 до 18% оксида стронция, хорошо обогащаются. Разведанные запасы составляют 680 тыс. тонн. Район весьма перспективен для дальнейшей разведки. Однако сложная геополитическая обстановка мешает освоению месторождения.

В Пермской области, у деревни Мазуевка, разведано Мазуевское месторождение целестина. Содержание оксида стронция – от 2 до 32%. Балансовые запасы – 270 тыс. тонн, забалансовые – около 1,5 млн. тонн, прогнозные – до 7 млн. тонн. По экономическим показателям Мазуевское месторождение является наиболее перспективным для разработки.

Крупные месторождения целестина известны также в Центральной России, в Тульско-Рязанской провинции, среди доломитов и известняков верхнего девона. Здесь, в Кимовском районе Тульской области, предварительно разведано очень крупное Табольское месторождение с запасами до 3 млн. тонн целестина, с содержанием в рудах 5–6% оксида стронция, без вредной примеси бария. Руды хорошо обогащаются, но добыча должна быть комплексной – с использованием попутно добываемого известняка и доломита.

Месторождения стронция обнаружены также в Бурятии, на Мурунском горном массиве в Иркутской области, в Красноярском крае и Якутии. Здесь накопление стронциевых минералов происходило не в осадочных породах, а в различных типах глубинных пород – карбонатитах, сиенитах, базальтах.

Разведанные запасы оксида стронция достигают здесь сотен тысяч тонн при довольно высоком качестве руды и также могут использоваться в местной металлургической промышленности – для Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов. В частности, последний выпускает 70% железнодорожных рельсов России. В Иркутске действует завод тяжелого машиностроения (ИЗТМ), производящий для Сибири драги и навесное оборудование для бульдозеров. Как пригодилась бы морозостойкая стронциевая сталь в сибирские морозы!

Без стронция – не жизнь

В 2006 году целестинового концентрата добыто (в тоннах): в Испании – 200 тыс.; в Китае – 180 тыс.; в Мексике – 125 тыс.; в Турции – 100 тыс., что составляет более 80% мировой добычи. Но если Мексика, Испания и Турция экспортируют стронциевый концентрат, то Китай, при его огромном собственном производстве, сократил экспорт со 100 тыс. тонн в 2002 году до 44 тыс. в 2005-м. На примере Китая видно, что стронций – металл бурно развивающейся империи.

Сотни тысяч тонн целестинового концентрата ввозят для переработки Германия, США, Япония, Южная Корея. Безусловно, это дальновидная политика, свидетельствующая об экономическом развитии стран и наличии в них высоких технологий. В 2001 году на мировом рынке углекислый стронций стоил 700 долл. за тонну, азотнокислый – 1500 долл. за тонну, металлический – 12 долл. за килограмм.

Россия – не СССР, она уже не имеет, как прежде, собственных богатых месторождений хрома, марганца и титана. Заброшены месторождения олова и вольфрама. В стране с атомной энергетикой – резкий дефицит урана. Надо помнить, что Россия прекратила добычу и использование важнейших редких металлов, таких как бериллий, литий, рубидий, цезий, тантал, ниобий, лантан, церий, европий, скандий, иттрий и др.

Без добычи и использования редких металлов бессмысленны разговоры о нанотехнологиях. В числе этих отсутствующих, но абсолютно необходимых для развития России элементов находится и стронций.