Ռեդկոզեմյան ճգնաժամ. NdFeB մագնիսների մատակարարման շղթաների ապահովման ռազմավարություններ

Երկրաքաղաքական ռիսկեր. ռեդկոզեմյան տարրերի մշակման 80%-ը վերահսկվում է Չինաստանի կողմից

Նեոդիմային մագնիսների գլոբալ մատակարարման շղթան աննախադեպ մարտահանդեսների առջև է կանգնած, քանի որ Չինաստանը պահում է ռեդկոզեմյան տարրերի մշակման գերակայությունը: Աշխարհի ռեդկոզեմյան տարրերի (REE-ներ) 80%-ը մշակվում է Չինաստանում, ինչի պատճառով հզոր մագնիսներ արտադրող արդյունաբերական ձեռնարկությունները ամբողջ աշխարհում առերևույթ թուլություններ են ապրում իրենց մատակարարման շղթաներում: Այդ կենտրոնացումը ստեղծում է խոշոր ռիսկեր արդյունաբերության ճյուղերում՝ սկսած սպառողական էլեկտրոնիկայից մինչև վերականգնվող էներգիան, որոնք մեծ չափով կախված են այս կրիտիկական նյութերից:

Չինական մոնոպոլիայի փլուզումը

Չինաստանի հազվադեպ մետաղների մշակման ոլորտում գերակայությունը չի տեղի ունեցել միանգամից: Վերջին 20 տարիների ընթացքում ռազմավարական ներդրումների և քաղաքականության շնորհիվ Չինաստանը ստեղծել է համընդհանուր անալոգների բացակայություն ունեցող հազվադեպ մետաղների արտադրության համակարգ.

• աշխարհում NdFeB մագնիսների արտադրության 90%-ը ստանձնվում է Չինաստանի կողմից

• հազվադեպ մետաղների հանույթը Չինաստանից դուրս կազմում է 60%, սակայն դրանց 80%-ը մշակման նպատակով ուղարկվում է Չինաստան

• բոլոր հազվադեպ մետաղների մագնիսների 75%-ը, որոնք օգտագործվում են սպառողական էլեկտրոնիկայում, պարունակում են Չինաստանում մշակված նյութեր

Այս կենտրոնացումը հատկապես ակնհայտ դարձավ 2010 թ. հազվադեպ մետաղների ճգնաժամի ընթացքում, երբ Չինաստանը ժամանակավորապես սահմանափակեց արտահանումը, ինչի արդյունքում մի շարք տարրերի համար գները բարձրացան 600-1000%: Ավելի վաղ, 2023 թ.-ին գալիումի և գերմանիումի նկատմամբ արտահանման վերահսկողությունը ցույց տվեց Չինաստանի կամքը՝ կրիտիկական նյութերի իր գերակայությունը մարտական նպատակներով օգտագործելու մասին։

Արևմտյան երկրների կախվածության վիճակագրություն

Արևմտյան երկրների կախվածության ընդարձակ տեսքը Չինաստանից մշակված հազվադեպ մետաղներից դառնում է ավելի հստակ, երբ ուսումնասիրվում են որոշակի արդյունաբերություններ.

Այս կախվածությունը ստեղծում է խոշոր թուլություններ, հատկապես երբ աճում են երկրաքաղաքական լարվածությունները: Չինաստանից հողային հուզիչ մատուցման ընդհատումը կարող է միաժամանակ արգելափակել մի քանի արդյունաբերություններ:

Բազմազանացման ջանքեր. MP Materials-ի NdPr մետաղի արտադրություն ԱՄՆ-ում (1000 տ/տարի)

Այդ թուլությունները ճանաչելով՝ արևմտյան երկրներն ու ընկերությունները վերջապես կոնկրետ քայլեր են ձեռնարկում հողային հուզիչների մատակարարման շղթաները Չինաստանից դուրս բազմազանացնելու համար: MP Materials-ի ԱՄՆ-ում NdPr մետաղի արտադրության հարմարավորությունների ստեղծումը այդ ջանքերի ամենակարևոր զարգացումներից մեկն է:

Ընդհանուր արևմտյան արտադրողական հզորություն

Չնայած չինական արտադրության կողմից այն դեռևս գերազանցվում է, արևմտյան հողային հուզիչների հնարավորությունները աճում են.

• MP Materials (ԱՄՆ) : Այս պահի դրությամբ արտադրում է տարեկան 1,000 տոննա NdPr և ծրագրվում է ընդլայնել մինչև 5,000 տոննա 2025 թվականին

• Լայնաս (Ավստրալիա/Մալայզիա) : Արտադրում է տարեկան 800 տոննա NdPr, 2024 թվականին կսկսվի նոր մշակման գործարանի գործողությունը Տեխասում

• Rainbow Rare Earths (Աֆրիկա) : Նախատեսվում է արտադրել տարեկան 300 տոննա NdPr 2025 թվականին

Այս կառույցները քայքայման են ենթարկվել անցյալ 30 տարիների ընթացքում, քանի որ արտադրությունը տեղափոխվել է Չինաստան

Ընդհանուր հարստությունների վերականգնման կարևոր առաջին քայլեր

Աշխարհում առաջանում են մի քանի հեռանկարային մատակարարման այլընտրանքային ճանապարհներ

1. Հյուսիսամերիկյան նախաձեռնություն

   • MP Materials-ի լեռնանցքային հանքը Կալիֆոռնիայում մատակարարում է հանրային հարստությունների աշխարհային պահանջարկի մոտավորապես 15%-ը

   • Նոր առանձնացման կենտրոնը առաջինն է լինելու ԱՄՆ-ում, որն տասնամյակներ շարունակ կարբյուր կարիք է ապահովի

   • Գործընկերություններ ընդհանուր մոտորային մատակարարման շղթայի մասով

2. Եվրոպական անկախության շարժում

   • Եվրոպական միության կրիտիկական հումքի մատակարարման մասին օրենքը սահմանում է հպարտ թվեր՝ 2030թ. հանուրքի 10%, մշակում 40% և վերամշակում հանքային նյութերի 20%

   • Նորվեգիայի վերջին հանքային հայտնագործումը կարող է տալ 1,4 միլիոն տոննա հանքային օքսիդներ

   • Ֆրանսիական Orano ընկերությունը զարգացնում է վերամշակման հնարավորություններ

3. Ավստրալիական ընդարձակում

   • Lynas-ը 2025թ. ի վիճակի կլինի կրկնապատկել հզորությունը նոր կառույցների շնորհիվ

   • Ավստրալիական ռազմավարական նյութերը ստեղծում են լրիվ ինտեգրված մատակարարման շղթա

   • Նոր մշակման գործարանները ստեղծված են համարվում չինական հեղինակային իրավունքի սահմանափակումներից խորապես խորանալու համար

Այս զարգացումները վերջին 20 տարվա ընթացքում Չինաստանի հազվադեպ հողերի գերակայության ամենակարևոր մարտահրավերն են ներկայացնում, չնայած իրական մատակարարման շղթայի դիմացկունություն ձեռք բերելու համար դեռ շատ աշխատանք է պետք։

Պաշարների կուտակում ընդդեւ տեղականացման. Հնդկաստանի $265 միլիոնանոց հազվադեպ հողերի մաքսահարկման թերությունը

Տարբեր երկրներ նեոդիմի մագնիսների մատակարարման ապահովման համար տարբեր մոտեցումներ են ընդունում, իսկ Հնդկաստանի փորձը ցույց է տալիս տեղականացման ջանքերի ինչպես մարտահրավերները, այնպես էլ ներուժը։

Պաշարների կուտակման մոտեցումներ

Մի շարք երկրներ մատակարարման խափանումների դեմ կարճաժամկետ պաշտպանության համար իրականացնում են ռազմավարական պաշարների ծրագրեր.

Պահեստավորումը ապահովում է անմիջկան անվտանգություն, սակայն չի հասցնում հիմնարար մատակարարման շղթայի խորանիստ խնդիրներին:

Հնդկաստանի լոկալացման դժվարաթյունները

Հնդկաստանի ջանքերը՝ ստեղծելու տեղական հազվադեպ հողերի հնարավորություններ, ցույց են տալիս իրական լոկալացման բարդությունները.

• 265 միլիոն ԱՄՆ դոլար վերամշակման ենթակառուցվածքների խախը լուծելու կարիք կա

• Ներկայումս գործում է միայն 2 հազվադեպ հողերի անջատման գործարան

• չնայած հսկայական թորիումի պաշ reservesներին՝ հազվադեպ հողերի 90%-ը դեռևս ներմուծվում է

• 2023 թվականին նախաձեռնված նոր 200 միլիոն ԱՄՆ դոլար կառավարական նախաձեռնություն՝ տեղական վերամշակման աջակցության համար

Հնդկաստանի փորձը ցույց է տալիս, որ հազվադեպ հողերի ամբողջական անկախություն ստեղծելու համար անհրաժեշտ են մեծ, մայրապետական ներդրումներ տասնամյակներ շարունակ: Շատ փորձագետներ կարծում են, որ հիբրիդ մոտեցումները՝ համատեղելով մասնակի տեղական հնարավորությունները բազմազան միջազգային աղբյուրների հետ, կարող են առաջարկել ամենագործնական ճանապարհը շատ երկրների համար:

Վերամշակման ներուժը. Ուղղակի վերօգտագործման տեխնոլոգիայի շնորհիվ 95% նյութի վերականգնում

Քանի որ հիմնական արտադրությունը սահմանափակված է և շրջակա միջավայրի նկատմամբ հուզական ազդեցություն է թողնում, մագնիսների վերամշակումը համարվում է հիմնարար մաս հազվադեպ հանքապարների կայուն մատակարարման շղթայի համար: Առաջադեմ վերամշակման տեխնոլոգիաների շնորհիվ հիմա հնարավոր է վերականգնել մինչև 95% հազվադեպ հանքապարները կյանքի վերջ հասած ապրանքներից։

Ընդհանուր Վերամշակման Պատկերագրություն

Հնարավորություններ ունենալով էլ հազվադեպ հանքապարների վերամշակումը մնում է անզարգացած.

• Աշխարհում NdFeB մագնիսների վերամշակման 5%-ից էլ քիչ

• 2035 թ.-ին հնարավոր է ապահովել համաշխարհային պահանջարկի 35% -ը վերամշակման միջոցով

• Նոր հիդրոմետալուրգիական գործընթացներ հնարավոր է հասնել վերականգնված նյութերի 98% մաքրության

Հնարավորությունների և իրականության միջև եղած տարբերությունը ներկայացնում է ինչպես մարտահրավեր, այնպես էլ հնարավորություն կայուն մատակարարման շղթաներ ստեղծելու համար։

Տեխնոլոգիական Շրջադարձային Նվաճումներ

Մի քանի հեռանկարային վերամշակման տեխնոլոգիաներ հասնում են առևտրային կենսունակության.

1. Մագնիսային թափոնների ջրածնային մշակում (HPMS)

• Ճապոնական հետազոտողների կողմից մշակված, այժմ Եվրոպայում առևտրայնացված

• Վերականգնում է 95% մագնիսական նյութ՝ բարձր մաքրությամբ

• Օգտագործում է 60%-ով պակաս էներգիա, քան առաջնային արտադրությունը

• Մասնավորապես արդյունավետ է արդյունաբերական մագնիսային թափոնների համար

2. Էլեկտրոքիմիական հանում

• Լաբորատոր մասշտաբով գործընթացներ ապահովում են 99% մաքրություն

• Կարող է մշակել խառը մագնիսային թափոններ կոշտ սկավառակներից, շարժիչներից և այլն

• Մի քանի փորձարարական գործարաններ սպասվում է գործարկել 2024-2025 թվականներին

3. Ուղղակի վերօգտագործման համակարգեր

• Վերականգնում է ամբողջական մագնիսները՝ առանց լրիվ տորմացման

• Բացի այդ՝ արդյունավետ է ձկնորսության մագնիսների և այլ խոշոր ծավալների համար

• Նոր մագնիսների համեմատ կարող է նվազեցնել ծախսերը 80%-ով

• AIM Magnet-ը 2020 թվականից սկսած ներդրում է կատարել ուղղակի վերօգտագործման R&D-ում

Այս տեխնոլոգիաները վերամշակումը փոքր ոլորտից փոխակերպում են հուսալի հումքի՝ հազվադեպ հանդիպող հողերի աղբյուրի

Տնտեսական եւ բնապահպանական օգուտներ

Երբ հաշվի են առնվում լրիվ առավելությունները, հազվադեպ հանդիպող հողերի վերամշակման ընդլայնման համար պահանջը ավելի է ամրանում.

• Էներգիայի խնայողություն : Վերամշակված NdFeB-ի յուրաքանչյուր տոննան խնայում է մոտ 8,000 kWh էլեկտրաէներգիա առաջնային արտադրության դեպքում

• Հանգույցի Մինիմալիզացիա : Վերամշակումը մագնիսների յուրաքանչյուր տոննայի դեպքում խորան է հանում 2.5 տոննա հանքային աղբ

• Եmissãoներ : Վերամշակված յուրաքանչյուր տոննայի դեպքում խորանվում է 12 տոննա CO2 արտանետում

• Տնտեսական արժեք : Մագնիսների վերամշակման համաշխարհային շուկան կանխատեսվում է, որ 2027 թվականին կհասնի 390 միլիոն դոլարի

Նման AIM Magnet ըկերությունների համար, որոնք կանգնած են կայունացման վրա, վերամշակման գործընկերությունների և տեխնոլոգիաների ներդրումներ կատարելը նշանակում է ինչպես բարոյական պարտականություն, այնպես էլ ռազմավարական առավելություն աճող ռեսուրսային սահմանափակված աշխարհում:

Ապագայի համար հարթակների կայուն մատակարարման շղթաների ստեղծում

Քանի որ նեոդիմային մագնիսների պահանջարկը շարունակում է աճել բազում արդյունաբերություններում, կայուն մատակարարման շղթաների ստեղծումը դարձել է ռազմավարական պարտադիր պահանջ: Էլեկտրական ավտոմեքենաներ (օգտագործելով 2 կգ մագնիս ամեն շարժիչի համար), քամու տուրբիններ (1.5 տոննա/ՄՎտ) և սպառողական էլեկտրոնիկան բոլորը մեծացնում են աննախադեպ պահանջարկի աճը:

Խորադրված գործողությունների ծրագիր

Ըստ ներկայիս մտածողությունների և տեխնոլոգիական զարգացումների՝ համապարփակ ռազմավարությունը պետք է ներառի.

1. Բազմազանեցնել աղբյուրները : Զարգացնել 20+ երկրների մատակարարման ցանց 2030 թ.-ին

2. Ներդրումներ կատարել վերամշակման մեջ : Հասնել մատակարարման 30% -ի վերամշակումից 2035 թ.-ին

3. Զարգացնել այլընտրանքներ : CeCo և MnAl մագնիսային տեխնոլոգիաների զարգացում

4. Բարելավել արդյունավետությունը : Նոր մագնիսային դիզայններ՝ օգտագործելով 30%-ով պակաս նեոդիմ

5. Շահային պաշարներ : Պահպանել 6-12 ամսվա մատակարարման պաշարներ

AIM Magnet-ի մատակարարման անվտանգության վերաբերյալ պարտավորական փաստ

Որպես նեոդիմային մագնիսների և մագնիսային գործիքների առաջատար արտադրող՝ AIM Magnet-ը իրականացրել է միջոցառումներ, որպեսզի ապահովի հուսալի մատակարարում.

• Երկարաժամկետ պայմանագրեր էթիկական հանույթ կատարող գործողություններ մի քանի երկրներում

• Ռազմավարական պաշարներ պահպանել 6-9 ամիս կրիտիկական նյութեր

• Վերամշակման գործընկերներ առաջատար տեխնոլոգիական մատակարարների հետ

• R&D ներդրումներ այլընտրանքային նյութերում և մագնիսների նախագծման մեջ

• Ուղղահայաց ինտեգրում վերահսկել ավելի մեծ արտադրության շղթան

Հազվագյուտ հողերի ճգնաժամը ներկայացնում է ինչպես խոշոր մարտահանդեսներ, այնպես էլ հնարավորություններ: Այն ընկերությունները, որոնք առաջնորդվում են մատակարարման շղթայի անվտանգության խնդիրներով՝ օգտագործելով բազմազանություն, նորամուծություն և կայունություն, ավելի լավ կդիրքավորվեն մագնիսական նյութերի շուկայում ապագայում: Միավորելով ռազմավարական ձեռքբերումները տեխնոլոգիական նորամուծությունների հետ, արդյունաբերությունը կարող է ստեղծել ավելի հարթ և կայուն մատակարարման շղթաներ, որոնք կաջակցեն մաքուր էներգիայի և առաջատար տեխնոլոգիաների համաշխարհային անցումը: