Россия на мировом рынке металлов платиновой группы

В.М. Соколов, доктор экономических наук, А. В. Соколов, кандидат экономических наук, Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Новосибирск

Потребление металлов платиновой группы

К металлам платиновой группы (МПГ), или платиноидам, относятся платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий. Их использование говорит о высоком уровне развития промышленности. Эти металлы нашли применение именно в современных производствах, так как они обладают исключительно полезными свойствами, которых нет у других металлов и материалов. К таким свойствам относятся: высокая электропроводность, пластичность, отражательная способность, теплопроводность, малая химическая активность, стойкость к коррозии, нетоксичность, уникальные каталитические свойства, а также способность сохранять все это в широком диапазоне температур, давления и состава агрессивных сред.

* Исследования велись в рамках интеграционного проекта СО РАН «Антропосферное производство и информационная стоимость природных ресурсов» и при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда (грант № 02-02-00217а).

Так, в электротехнике и электронике они используются для производства изделий исключительно высокой надежности. Для изготовления надежных коммутационных соединений (разъемов, штекеров) применяется сплав палладия и серебра. В составе сопротивлений высокой надежности (резисторов) используют платину и рутений, в конденсаторах на керамической основе - платину и палладий, в конденсаторах на танталовой основе - платину. В виде покрытий жестких дисков компьютеров применяют сплав платины и кобальта -для увеличения плотности записей.

В качестве катализаторов платиноиды используются в химической и нефтехимической промышленности. В нефтехимии наибольшее распространение получили платино-рениевые катализаторы, с помощью которых из нефти производится более 5 тыс. видов синтетических продуктов. Палладий используют в катализе для получения мономеров синтетического каучука, полупродуктов для производства синтетических волокон, моющих средств. Платиноиды применяются также в качестве катализаторов неорганических соединений, особенно аммиака и азотной кислоты.

С середины 70-х годов в зарубежной автомобильной промышленности распространяются конвертеры выхлопных газов с платиновыми и палладиевыми автокатализаторами, способствующими снижению в выхлопных газах автомобилей концентрации оксида углерода и углеводородов.

В стекольной промышленности платину, палладий и сплавы на их основе применяют в виде конструкционных элементов при изготовлении трубок дисплеев компьютеров и жидкокристальных дисплеев, оптического стекла, при выращивании монокристаллов для лазеров и для производства стекловолокна.

Металлы платиновой группы широко применяются и в других отраслях - в приборостроении, атомной промышленности, медицине (в основном в стоматологии).

Металлы платиновой группы относятся к числу редких, содержание их в земной коре очень невелико. Добыча обходится дорого, и на мировом рынке цена их выше цены золота. Поэтому длительное время потребление МПГ было незначительным. Еще лет 40-50 назад добыча и потребление этой группы металлов в мире составляли несколько десятков тонн, в основном добывалась платина, которая шла преимущественно на изготовление ювелирных изделий. Стимулом для быстрого роста потребления платиноидов в промышленности стало внедрение в индустриально развитых странах в 80-90-е годы XX столетия пятого технологического уклада. Широкое развитие в этот период электронной промышленности, производства телекоммуникационного и лазерного оборудования, роботостроения потребовало применения новых металлов и сплавов, и платиноиды оказались практически незаменимыми.

Другим толчком для ускорения роста потребления платиноидов в развитых странах в последние десятилетия XX века стало выделение заметных средств на улучшение окружающей среды, ужесточение норм экологического законодательства. Так, в 70-х годах в Японии, а в 80-х годах в США были введены строгие нормы содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобилей. Это привело к оснащению продаваемых в этих странах автомобилей платиновыми и палладиевыми каталитическими фильтрами-нейтрализаторами. Введение с 1993 г. строгого экологического законодательства в большинстве европейских стран, а также в Латинской Америке и ряде государств Азии привело к быстрому росту спроса на такие фильтры.

Потребление платины за 1991-2000 гг. выросло более чем на 42%, палладия - в 2,35 раза, родия - в 2,45 раза (табл. 1). При этом палладий вышел на первое место по объемам потребления среди платиноидов в 1993 г., в дальнейшем разрыв его с платиной увеличивался. О причинах этого явления и факторах, способствовавших его реализации, мы поговорим ниже. Отметим также быстрый рост потребления родия в конце периода.

Таблица 1

Динамика мирового потребления платины, палладия и родия в 1991-2000 гг., кг

Источник табл. 1-2, 5, 7-8, 10: Platinum 2001. Jonson Matthey. May 2001. London.

Объемы и отраслевая структура промышленного потребления платиноидов в 2000 г. показаны в табл. 2. Основной областью применения платины остается ювелирная промышленность. При этом на долю Китая приходится 39% мирового потребления платины в ювелирной промышленности, на долю Японии - 37%, и только 24% - на все остальные страны. На втором месте - автомобильная промышленность. Далее идут электронная, химическая и нефтехимическая, стекольная отрасли.

Основная область применения палладия - производство каталитических фильтров-нейтрализаторов для автомобильной промышленности. Достаточно большие объемы палладия используются в электронике и медицине, доля остальных отраслей невелика. Родий почти полностью потребляется автомобильной промышленностью в производстве каталитических фильтров-нейтрализаторов выхлопных газов. В частности, родий добавляют в некоторые палладие-вые каталитические системы для нейтрализации оксидов азота в выхлопных газах. Основная область применения рутения и иридия - электроника.

На рис. 1 показана доля отдельных крупных регионов в современном потреблении платины, палладия и родия. Четко видно, что основное потребление платиноидов приходится на долю стран - технологических лидеров. Так, 50-60% отдельных платиноидов потребляется в США и Японии.

Рис. 1. Региональное потребление платины, палладия и родия в 2000 г., %

Структура промышленного потребления МПГ в 2000 г.

Таблица 2

Добыча металлов платиновой группы за рубежом

Металлы платиновой группы добываются, как правило, из двух типов месторождений - собственно платинометаль-ных малосульфидных, где платиноиды - главная полезная компонента, и комплексные сульфидные медно-никелевые. Из месторождений первого типа добываются платиноиды в ЮАР и США, второго типа - в России и Канаде. Небольшое значение имеют платиновые россыпи, а также колче-данно-полиметаллические, медно-порфировые и другие месторождения, из которых платиноиды добываются попутно.

В заметном количестве (140-300 кг в год) платину начали добывать с 1735 г. из россыпей Колумбии. Там добыча продолжается до сих пор. Первые 200 лет именно россыпные месторождения были основным источником добычи платины. Со второй половины XIX века платину попутно с золотом стали добывать в США и Канаде. В начале XX века металлы платиновой группы в Канаде научились извлекать из сульфидных медно-никелевых руд месторождения Садбери. Начиная с 30-х годов XX века медно-никелевые месторождения на несколько десятилетий стали главным источником производства платиноидов. В рудах этих месторождений палладий преобладает над платиной, в небольшом количестве содержатся родий и другие платиноиды.

В ЮАР в 1924 г. было сделано открытие, изменившее всю дальнейшую историю платинодобывающей промышленности. Геолог Ганс Меренский обнаружил в Бушвельдском массиве породы, богатые минералами платиновой группы. При мощности рудного тела около 1 м оно тянется на несколько сотен километров. Содержание платиноидов в рудах достигало 10 г/т, при этом платины было больше, чем палладия. Выявленный платиноносный горизонт получил название «риф Меренского». Добыча платиноидов началась здесь в 30-х годах и до сих пор увеличивается в объемах.

Долгое время считалось, что месторождения Бушвельд-ского массива являются уникальными. Однако в 70-х годах геолог К. Конн обнаружил в штате Монтана (США) платиновое оруденение в массиве Стиллуотер. Поиски платиноидов там велись целенаправленно, массив был выбран как перспективный по сходству с Бушвельдским. Но в этом месторождении содержание платиноидов значительно больше - 20 г/т. Открытие вызвало бум поисковых работ во многих странах. Вскоре аналогичные месторождения были открыты в Зимбабве, Финляндии, в России на Кольском полуострове, в Бразилии...

Динамика добычи металлов платиновой группы за рубежом показана в табл. 3 и 4. Если в 1930-1950 гг. платиноидов добывалось немного, и ведущая роль отводилась добыче их как попутных металлов в Северной Америке, то начиная с 70-х годов лидирующие позиции захватывает ЮАР, многократно увеличивая добычу. И хотя в 90-х годах фактически была создана платинодобывающая промышленность в США и Зимбабве, значительно выросло извлечение платины из импортируемых руд цветных металлов в Японии, лидирующие позиции ЮАР только укрепились.

Таблица 3

Динамика суммарной добычи металлов платиновой группы за рубежом в 1930—1999 гг., кг