Металлы будущего: что Казахстан добывает для смартфонов, роботов и самолётов

Казахстан располагает месторождениями металлов, которые используются в смартфонах, электромобилях, медицинских томографах и авиационных двигателях. Некоторые из них уже производят на отечественных предприятиях, другие пока исследуют геологи, сообщает El.kz.

В обычном смартфоне скрывается целая коллекция химических элементов, названия которых редко встречаются за пределами лабораторий. Тантал помогает создавать миниатюрные электронные компоненты, неодим необходим для мощных магнитов, а галлий используется в полупроводниках. Некоторые из этих металлов Казахстан уже поставляет на мировой рынок.

В стране обсуждается формирование национального резерва цветных и редких металлов. За этой инициативой стоит вполне практический интерес: доступ к определённым видам сырья способен влиять на производство электроники, промышленного оборудования и энергетических установок. При этом богатые недра сами по себе ещё не гарантируют появления готовой продукции.

Тантал: казахстанский металл внутри электроники

В Усть-Каменогорске уже несколько десятилетий работает Ульбинский металлургический завод (https://el.kz/ru/razvitie-mirnogo-atoma-v-rk-promyshlennosti-nuzhny-novye-kadry_51267/), выпускающий танталовую продукцию для зарубежных производителей. Один из его основных продуктов – специальные порошки, необходимые для изготовления миниатюрных конденсаторов.

Эти компоненты накапливают электрический заряд и помогают стабилизировать напряжение в электронных схемах. Благодаря свойствам тантала конденсаторы удаётся делать компактными, сохраняя необходимую электрическую ёмкость. Их используют в смартфонах, компьютерах, телекоммуникационном и медицинском оборудовании.

Танталовое производство на УМЗ освоили ещё в 1952 году. Сегодня предприятие выпускает порошки, слитки, проволоку и фольгу, а его продукция поступает покупателям в Европе, Азии и Северной Америке.

Для обеспечения производства собственным сырьём завод заинтересован и в казахстанских месторождениях. В частности, предприятие получило лицензию на разведку Верхнего Иргиза в Актюбинской области.

Неодим: магнит, без которого сложнее построить электромобиль

Неодим обладает свойством, сделавшим его исключительно востребованным в машиностроении. В соединении с железом и бором он позволяет получать постоянные магниты, сохраняющие большую силу при относительно небольших размерах.

Такие магниты применяют в электродвигателях, промышленных роботах, ветрогенераторах и некоторых моделях электромобилей. Они встречаются даже в обычных наушниках, где помогают преобразовывать электрический сигнал в звук.

В Казахстане перспективы добычи неодима связывают с участком Куйректыколь в Карагандинской области. В апреле 2025 года власти сообщили об обнаружении крупной зоны редкоземельной минерализации, получившей название “Жана Казахстан”. Предварительная оценка её ресурсов превышала 20 миллионов тонн редкоземельных элементов.

Помимо неодима, геологи выявили церий, лантан и иттрий. Однако объявленная оценка требует дальнейшего подтверждения. Как отмечало Reuters, на момент сообщения не были определены ни сроки промышленной разработки, ни компании, которые возьмутся за добычу.

Даже при подтверждении запасов потребуются технологии разделения элементов, поскольку в природе они часто встречаются вместе. Получить из руды неодим необходимой чистоты для производства магнитов значительно сложнее, чем обнаружить его присутствие.

Рений: металл, который выдерживает жар авиационных турбин

В реактивном двигателе есть детали, работающие при температурах, которые разрушили бы многие обычные металлы. Для изготовления некоторых турбинных лопаток применяют жаропрочные никелевые сплавы с добавлением рения.

Этот редкий элемент помогает материалу сопротивляться деформации при длительном нагреве. От свойств таких сплавов зависят рабочие характеристики и ресурс турбин.

Казахстан уже входит в число производителей рения. Согласно статистике Геологической службы США, в 2024 году страна занимала седьмое место в мире по его выпуску.

Особенность рения заключается в способе получения. Его обычно извлекают попутно при переработке молибденового сырья, связанного с медными рудами. Поэтому объёмы производства зависят в том числе от работы предприятий цветной металлургии.

Вольфрам: новое производство в Алматинской области

Режущие инструменты промышленного станка должны сохранять прочность при нагреве и постоянном трении. Для этого используют твёрдые сплавы на основе карбида вольфрама. Из них изготавливают свёрла, фрезы и резцы, способные обрабатывать прочные металлы.

В конце 2024 года в Алматинской области запустили горно-обогатительный комплекс на месторождении Богуты. Его проектная мощность составляет 3,3 миллиона тонн руды в год.

Комплекс производит вольфрамовый концентрат, предназначенный для дальнейшей металлургической переработки. Получение концентрата стало одним из этапов освоения месторождения, хотя производство готового инструмента требует дополнительных технологических операций.

Вольфрам также востребован при изготовлении высокотемпературного оборудования. Температура его плавления превышает 3400 градусов Цельсия, что делает металл особенно ценным для отдельных промышленных применений.

Галлий: металл для быстрых зарядок, который Казахстан пока не производит

Компактные зарядные устройства всё чаще используют силовые полупроводники на основе нитрида галлия. Этот материал позволяет создавать эффективные преобразователи электрической энергии, способные работать с высокой частотой переключения.

Другие соединения галлия применяются в светодиодах, телекоммуникационном оборудовании и высокочастотной электронике. Сам металл обычно получают попутно при переработке бокситов или цинкового сырья.

В Казахстане галлий ранее производили, однако в последние годы его выпуск прекратился. В июле 2025 года правительство сообщило о решении обнулить экспортную таможенную пошлину на этот металл, чтобы стимулировать возобновление производства.

По данным Комитета геологии, прогнозные ресурсы галлия на изученных казахстанских участках оценивались в 33,48 тысячи тонн. Но для их промышленного освоения необходимы дополнительные исследования и экономические расчёты.

Среди перспективных материалов для электроники рассматривается и германий. Его используют в инфракрасной оптике, некоторых оптоволоконных системах и высокоэффективных солнечных элементах для космических аппаратов. Достоверных актуальных данных о промышленных объёмах производства германия в Казахстане пока недостаточно.

Ниобий и бериллий: от медицинских томографов до рентгеновских аппаратов

Ульбинский металлургический завод выпускает ещё два металла, востребованных в высокотехнологичных отраслях. Первый из них – ниобий, который используют для повышения прочности специальных сталей, производства жаростойких сплавов и сверхпроводящих материалов.

Сплавы ниобия с титаном применяют при изготовлении мощных магнитов для медицинских магнитно-резонансных томографов. При охлаждении до очень низких температур такие материалы способны проводить электрический ток практически без сопротивления.

Второй металл – бериллий. Он отличается небольшой массой и высокой жёсткостью, а также сравнительно хорошо пропускает рентгеновское излучение. Благодаря этому из него изготавливают специальные окна рентгеновских трубок и детекторов.

Ульбинский завод производит бериллий и изделия из него, включая сплавы для промышленного применения. Таким образом, в Усть-Каменогорске уже существует технологическая база для переработки сразу нескольких металлов, необходимых современной электронике и приборостроению.

Сокровища в золе: что учёные нашли в отходах угольных электростанций

Необычный источник редкоземельных элементов обнаружили казахстанские исследователи. Выяснилось, что ценные компоненты можно извлекать из золы, остающейся после сжигания угля.

Учёные КазНУ имени аль-Фараби и Института проблем горения исследовали золу экибастузского угля, собранную на алматинской ТЭЦ-2. Результаты работы опубликовали в международном научном журнале Minerals в 2024 году.

Исследователи сначала обрабатывали золу мощными электрическими импульсами, которые разрушали частицы материала. Затем использовали раствор лимонной кислоты, чтобы перевести содержащиеся в нём редкоземельные элементы в жидкую фазу.

В определённых экспериментальных условиях удалось извлечь до 79% иттрия, находившегося в обработанном материале. Иттрий применяют в специальных керамических материалах, лазерных системах и некоторых люминофорах.

Промышленное использование такой технологии пока остаётся предметом исследований. Учёным предстоит выяснить, сколько будет стоить переработка больших объёмов золы и окажется ли полученный металл дешевле добытого традиционным способом.

Почему богатые месторождения ещё не означают богатую промышленность

Главная сложность редкометалльной отрасли связана с переработкой. Многие ценные элементы присутствуют в руде в небольших концентрациях, а редкоземельные металлы обладают настолько близкими химическими свойствами, что их разделение требует многоступенчатых процессов.

У Казахстана уже есть предприятия, выпускающие тантал, бериллий, ниобий и рениевую продукцию. Началась промышленная переработка вольфрамовой руды на месторождении Богуты. Вместе с тем добыча редкоземельных элементов на перспективных участках ещё требует подтверждения запасов и создания соответствующих производств.

Показателен пример Куйректыколя, где предварительные геологические оценки привлекли международное внимание, но до промышленного освоения предстоит пройти несколько этапов. Для каждого такого проекта необходимо установить содержание металлов в руде, подобрать технологию извлечения и определить стоимость готовой продукции.

Поэтому дальнейшее развитие казахстанской редкометалльной отрасли будет зависеть и от геологоразведки, и от способности предприятий превращать сырьё в очищенные металлы и специализированные материалы для промышленности.