Український літій: які перспективи?

У світі внаслідок переходу на електромобілі та використання літієвих акумуляторів стрімко розвивається літієва промисловість. Зростання попиту на літій призвело до різкого його подорожчання на світових ринках. Ціна на карбонат літію зараз перевищує 70 тис. дол. за тонну, хоча нещодавно становила «лише» 13 тис. Оскільки Україна є однією з небагатьох країн із великими запасами літію (за оцінками, до 10% світових запасів) і гостро потребує ресурсів для економічного розвитку, то розмови про перспективи розвитку літієвої промисловості тут відчутно почастішали.

Втім, для початку треба спуститися з небес на землю. Незважаючи на великі запаси літію, Україна найближчим часом не зможе ні виробляти літієву продукцію, ні торгувати концентратом руди, оскільки українські родовища літію унікальні, і в світі відсутні технології отримання літію з подібних руд. Український концентрат літію не може використовуватися іншими країнами через відсутність технологій його переробки.

Якщо уряд дійсно зацікавлений у розробці родовищ літію і виведенні України в число основних літієвидобувних країн світу, необхідно:

• по-перше, розсекретити дані геологорозвідки родовищ літію часів СРСР і всіма засобами поширити інформацію можливим інвесторам;
• по-друге, за бюджетні кошти виконати дорозвідку родовищ за міжнародними стандартами;
• по-третє, спрямувати зусилля науки на створення технології збагачення та отримання літієвмісної продукції з українських руд;
• по-четверте, створити сприятливі умови для залучення інвестицій у розробку родовищ і виробництво літієвої продукції.

Як бачимо, завдань чимало, до того ж не найпростіших і недешевих.

Виробництво літію у світі постійно й істотно зростає. Якщо 2021 року у світі було спожито 460 тис. тонн карбонату літію, то, за прогнозами, потреби в ньому до 2030-го становитимуть до 6 млн тонн. При цьому 60% літію використовують у вигляді солей, переважно карбонатів, 30% — літієвих мінералів і 10% — металічного літію (див. рис.).

Сполуки літію з мінералів отримують гідрометалургійною переробкою концентратів. Основний мінерал — сподумен переробляють вапняковим, сульфатним і сірчанокислотним методами. При видобутку літію з солей розчин випаровується на сонці, отримана суміш переробляється. Отримання літію при цьому дешевше, ніж із мінералів, проте процес триваліший — до двох років.

Ще новими перспективними методами є: отримання з термальних вод (США, Німеччина), з морської води (Саудівська Аравія), з відпрацьованих літій-іонних батарей, яких до 2040 року буде понад 2,5 млн тонн.

В Україні значні запаси літію було відкрито в 1980-х роках на двох родовищах — Полохівському (петалітові руди, Кіровоградська область) і Шевченківському (сподумен-петалітові руди, Донецька область), а також на ділянці «Добра» (петаліт-сподуменові руди, Кіровоградська область). На ділянці «Крута Балка» (Запорізька область) літій був виявлений у складі комплексних рідкіснометалевих руд. Шевченківське родовище та ділянка «Добра» на сьогодні перебувають на тимчасово окупованих територіях.

Полохівське родовище складається з мікроклін-альбіт-петалітових пегматоїдних гранітів. Склад: петаліт (80–90%), сподумен і трифілін (разом 10–15%). Пегматити Полохівського родовища містять також ніобій, тантал і цезій. Запаси становили за категорією С1-С2 — 27 774 тис. тонн, за категорією Р1 — 4746 тис.

Запаси Шевченківського родовища становлять 13,8 млн тонн літієвих руд. Супутніми є: танталові, ніобієві, берилієві руди, кварц, польовий шпат, мусковіт. Запаси літієвих руд Шевченківського родовища за категоріями: С1 — 528 тис. тонн, С2 — 1574,7 тис., С2пб — 163,8 тис. тонн. Запаси оксидів танталу, ніобію, берилію— 4863,6 тис. тонн.

На ділянці «Добра» в наявності руди літієві, супутні — танталові, ніобієві, рубідієві, берилієві, олов’яні, цезієвмісні, вольфрамові, золоті. На ділянці «Крута Балка» основні корисні копалини: танталові, ніобієві, літієві, рубідієві, цезієвмісні руди; супутні — сподумен, польовий шпат, кварц, мусковіт, гранодіорит, кварц жильний, амфіболіт. Єсаулівське родовище, виявлене на Донбасі, представлене кукеїтом, містить близько 3% оксиду літію Li2O і має промислове значення.

В Україні літій зустрічається у вигляді твердих мінеральних порід, тож виробничий процес отримання кінцевої продукції складається з низки етапів:

1. видобуток руди шахтним чи кар’єрним (Шевченківське родовище та ділянка «Крута Балка») методом. Кар’єрний спосіб видобутку дешевший від шахтного і несе меншу загрозу екології;
2. збагачення видобутої руди і виробництво концентрату літію. Наявність літію у твердій породі потребує подрібнення та переробки з утворенням відвалів;
3. виробництво спецхімкомбінатом карбонату або гідроксиду літію;
4. виробництво акумуляторів.

Проблема українського літію — кожне родовище унікальне і не має аналогів у світі. Всі родовища України комплексні, крім літію, містять й інші руди дорогих і рідкісних матеріалів. Тому і технологію переробки руди потрібно готувати під увесь спектр матеріалів. Наприклад, ділянка «Крута Балка» — це передусім родовище танталу й ніобію і тільки потім літію. Супутні матеріали, наявні в руді, є рідкісними, з низькими концентраціями, але не менш дорогі, ніж літій. Крім названих танталу та ніобію, українські родовища містять ще берилій, рубідій, цезій, олово, вольфрам. А на ділянці «Добра» є навіть золото із вмістом до 2,5 г/тонна, і геологорозвідка часів СРСР якраз і велася для пошуку золота.

Існуючі в світі технології переробки руд-мінералів передбачають отримання літію із сподуменів, а в Україні родовища петалітові, петаліт-сподуменові або танталові, ніобієві, рубідієві чи навіть мінеральний кукеїт. Це унеможливлює застосування наявних у світі технологій для отримання продукції та потребує розробки нових технологій збагачення і переробки руди під кожне родовище. Через унікальність українських родовищ неможливо торгувати концентратами руди, бо концентрат української руди нікому більше не потрібен. Отже, необхідно будувати вітчизняний ланцюжок від видобутку руди до випуску продукції.

Попередню геологорозвідку родовищ було розпочато 1967 року. За українським законодавством, родовища є розвіданими із підтвердженими запасами. Але великих коштів ніхто не вкладатиме, спираючись на інформацію, отриману пів століття тому. Також, на погляд іноземного інвестора, матеріали СРСР нічого не варті, оскільки не відповідають міжнародним стандартам. А в Україні немає родовищ, оцінених саме за такими стандартами. Тож для переговорів з інвесторами необхідно: підтвердити дані буріння часів СРСР і провести додаткове вивчення відповідно до міжнародних стандартів із виконанням хімічних досліджень у лабораторіях з міжнародною сертифікацією.

Процедура видобутку українського літію виглядає так:

1. отримання дозволу на початок геологічної дорозвідки — 1 рік;
2. проведення геологічної дорозвідки родовищ за міжнародними стандартами для підтвердження даних часів СРСР. Для цього знадобляться 3–5 років і 10–15 млн дол. на одне родовище. На підставі дорозвідки затверджуються запаси та складається проєкт розробки родовища. Це буде підставою для переведення спецдозволу на розвідку в спецдозвіл на видобування;
3. отримання спецдозволу на початок видобутку — 2 роки;
4. розробка лабораторної технології збагачення і переробки руди в сполуки літію — 2 роки і 3–5 млн дол.;
5. розробка, виготовлення та доопрацювання дослідно-промислової установки переробки літієвих руд — 3 роки і 4–5 млн дол.;
6. проєктування та будівництво шахти для видобутку руди та гірничо-збагачувального комбінату — 5–7 років і 200–250 млн дол.;
7. проєктування та будівництво хімічного заводу з виробництва сполук літію — 5–6 років і 400–450 млн дол.;
8. проєктування та будівництво заводу з виробництва акумуляторів — 3–5 років і 200 млн дол.

Якщо деякі етапи виконувати одночасно, термін до початку виробництва становитиме від 15 років при інвестиціях у 650–750 млн дол. І ще 3–5 років і 200 млн дол. знадобляться для будівництва акумуляторного заводу. Навряд чи хтось з інвесторів у таких умовах захоче вкладати кошти в український літій, бо через 15 років можуть докорінно змінитися тенденції розвитку джерел енергії, і літієві батареї можуть стати непотрібними.

Крім цього, є й інші труднощі, що супроводжують реалізацію літієвих проєктів. Наприклад, за законодавством, отримавши ліцензію на видобуток, протягом трьох років необхідно приступити до видобутку. А за три роки це неможливо. Рудний об’єкт готують до експлуатації мінімум п’ять років. Отже, через три роки ліцензію можуть відібрати. Ситуація з правами на розробку родовищ теж складна. Розвідані за часів СРСР родовища віддали приватним фірмам без конкурсів або аукціонів. Далі були судові процеси, за результатами яких можна констатувати, що на сьогодні всі родовища літію, крім Полохівського, — вільні.

На Полохівському родовищі роботи, за словами представників ТОВ «Укрлітійвидобування», ведуться. У їхній реальності можна буде переконатися 2025-го, якщо зазначена компанія залучить інвесторів.