Поиск

Поток

Точка роста — алюминий

17 Апреля 2023
Валентина Цилибина

Валентина Цилибина

кандидат технических наук, Институт экономики Национальной академии наук Беларуси

Анализ тенденций выпуска алюминия позволяет сделать вывод о возрастающей роли этого металла в экономиках разных стран. В Беларуси отсутствует производство первичного алюминия. В то же время для его освоения имеются все предпосылки, в том числе мировой опыт, собственные месторождения сырья и мощный источник электроэнергии — БелАЭС. В перспективе производство и применение алюминия могут дать толчок дальнейшему развитию промышленности Беларуси по аналогии с другими экономически развитыми государствами.

   

УРОВЕНЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ

Объем использования алюминия (Al) в развитых странах хорошо корреспондируется с темпами роста их экономик. По его среднедушевому ежегодному потреблению в лидерах Южная Корея — 28,4 кг на человека и Китай — 28,1 кг на одного жителя. В Германии этот показатель равен 25,2 кг, в США и Японии — примерно 16,8 и 16,6 кг, в России — 6,6 кг. Среднемировой уровень составляет примерно 9 кг на человека в год (рисунок 1).

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 1. Среднедушевое потребление первичного алюминия по странам, кг в год

В то же время в Беларуси объем использования алюминия оценивается в пределах 3 кг на человека, что свидетельствует о недооценке важности его применения в экономике страны.

 

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Этот металл используется в машиностроении, металлообработке, строительстве, а также химической, пищевой и других отраслях. Благодаря легкости, прочности, долговечности, нетоксичности, способности принимать любые формы он востребован в строительстве и архитектуре, где расходуется примерно четверть всего производимого в мире алюминия. Кроме того, это один из важнейших материалов, способствующих декарбонизации экономики. Пластичность, а также барьерные качества металла сделали его самым универсальным упаковочным материалом в мире.

Легкость алюминия дает ему много преимуществ в транспортной отрасли. Особенно важно его применение в авиастроении, где малый вес обеспечивает лучшие летные качества. Килограмм алюминия, используемого вместо более тяжелых металлов в автомобильной промышленности, уменьшает потребление бензина на 8,5 литра в год и приводит к сокращению выбросов CO2 на 20 кг. Если 10 лет назад на один автомобиль приходилось 90—100 кг алюминия, то сейчас этот показатель вырос до 160 кг, а к 2025 году, ожидается, составит не менее 250 кг.

Растущие цены на замещающие металлы, такие как цинк и медь, также стимулируют прямое увеличение спроса на алюминий в энергетике, транспорте и строительстве. В долгосрочной перспективе бурное развитие индустрии электромобилей и ужесточение экологических требований должны стать ключевым драйвером роста мирового спроса на этот металл.

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Зависимость мирового ВВП от потребления алюминия

 

По мнению экспертов, потребление алюминия тесно связано с развитием высокотехнологичных производственных отраслей — это автопромышленность, авиация, аэрокосмические проекты, электротехника и другое. Стимулирование потребления алюминия как высокотехнологичного материала с уникальными свойствами повлечет за собой развитие смежных отраслей, рост налоговых поступлений и высокотехнологичного экспорта, создание рабочих мест.

Соединения алюминия востребованы в химической промышленности (катализаторы) и в металлургии (сплавы). Производство мобильных средств связи нуждается в большом количестве этого цветного металла. Все ведущие бренды — Samsung, Sony, Lenovo, HTC, Xiaome — имеют собственные алюминиевые смартфоны. Сегодня вкладываются десятки миллионов долларов в развитие технологий 3D-печати изделий из этого металла. Строятся исследовательские и производственные центры, в задачи которых входит создание новых материалов и методов печати алюминием.

По прогнозу International Aluminium Institute (IAI), глобальное потребление Al продолжит увеличиваться на 2—4% в год и к 2040 году достигнет 140 млн тонн в год, прибавив более 55% по сравнению с 90 млн тонн в 2019-м. Из них 45% придется на вторичный алюминий против 35% сегодняшних.

По масштабам производства и потребления Al занимает второе место после железа и первое — среди цветных металлов (рисунок 2).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 2. Динамика мирового производства и потребления алюминия (по данным Белстата)

 

 Цена на алюминий определяется в ходе торгов на международных сырьевых площадках, наиболее известная из которых Лондонская биржа металлов (LME), и характеризуется волатильностью (рисунок 4).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 4. Цена на алюминий на Лондонской бирже металлов 

  

Согласно данным Геологической службы США несомненным лидером по производству алюминия является Китай (56% общемирового производства). Далее с большим отрывом следуют Индия (6%) и Россия (6%), Канада (5%), ОАЭ (4%) и прочие страны (24%) (рисунок 5).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 5. Страны — лидеры по производству алюминия

   

КНР играет ключевую роль не только в производстве, но и в потреблении алюминия (рисунок 6).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 6. Страны — лидеры по потреблению алюминия

    

Структура применения алюминия в отраслях экономики в развитых и развивающихся странах различна (рисунок 7).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 7. Применение алюминия по отраслям экономики в развитых
и развивающихся странах

     

ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА

В чистом виде на Земле алюминий не встречается. Его нельзя получить плавлением руды в печи, как это происходит, например, с железом. Процесс получения Al значительно сложнее: он включает добычу бокситов (основного сырья для алюминиевой промышленности), их переработку в глинозем и последующее производство алюминия.

Запасы боксита в мире распределены неравномерно, они очень ограничены. Существует несколько бокситоносных районов: Западная и Центральная Африка (основные залежи в Гвинее), Южная Америка (Бразилия, Венесуэла, Суринам, Гайана), Карибский регион (Ямайка), Океания и юг Азии (Австралия, Индия), Китай, Средиземноморье (Греция и Турция), Россия (Урал).

По данным Геологической службы США, в целом мировых запасов природных ресурсов бокситов достаточно для удовлетворения мировых потребностей в алюминии в течение продолжительного времени: все ресурсы бокситов оцениваются в 55—75 млрд тонн (рисунок 8).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 8. Распределение ресурсов бокситов между регионами мира

     

Понимая важность сырьевой базы, крупнейшие мировые производители этого металла поделили основные месторождения бокситов высокого качества — с содержанием глинозема не менее 50%. Другим компаниям остается либо приобретать его на открытом рынке и быть всецело зависимыми от колебания цен, либо объединять усилия с владельцами месторождений.

СПРАВКА

К самым высококачественным в мире могут быть отнесены гвинейские бокситы. Среднее содержание окиси алюминия в руде — от 52% до 60—65% (среднемировой уровень — меньше 50%) при низком содержании кремнозема (менее 4%). Они залегают непосредственно на поверхности либо требуют незначительных работ (глубина вскрытия 0,2—1,0 м).

 

СЕБЕСТОИМОСТЬ

Производство алюминия весьма электроемкий процесс: по различным оценкам, для получения одной тонны расходуется 15—16 МВт*ч электроэнергии, что составляет 25—30% себестоимости металла. Поэтому для алюминиевой промышленности проблема экономии энергии чрезвычайно актуальна. Например, для получения 1 кг стали требуется лишь 3—4 кВт*ч. В России затраты на электроэнергию составляют около 35% в структуре себестоимости производства алюминия.

Если проследить изменения цен на алюминий и электроэнергию, видно, что они имеют одинаковый характер. Когда в кризисные моменты цена на алюминий опускается ниже определенного уровня (примерно 1 200 долларов/т), производители не могут покрыть затраты на электроэнергию и терпят убытки. В такие периоды многие компании стремятся объединиться и минимизировать затраты на электроэнергию. Кроме того, некоторые из них переносят производства в районы добычи глинозема, в страны с дешевой рабочей силой и низкой стоимостью электроэнергии.

Большое влияние на себестоимость производства этого цветного металла оказывают транспортные затраты. Особенность мирового рынка алюминия — дисбаланс в размещении сырьевой базы и расположении крупнейших потребителей. Несмотря на то, что среди стран — владельцев сырья числятся Бразилия, Индия, Саудовская Аравия и ряд государств Северной Америки, основные бокситовые месторождения расположены в Западной Африке, на которую приходится около 86% общеафриканских запасов. В Австралии около 40% мировых запасов. При этом крупнейшие производители и потребители сосредоточены в Северном полушарии. Эта географическая особенность стала одним из факторов высокой себестоимости алюминия. Она растет за счет расходов на перевозку сырья.

В силу высокой себестоимости алюминий самый часто перерабатываемый материал. Его физические свойства позволяют делать это почти бесконечно, причем без потери свойств. В той или иной степени все предприятия алюминиевой промышленности повторно используют или возвращают в оборот отходы производства, перерабатывают мусор. Рециклинг алюминия экономит до 95% энергии по сравнению с той, которая необходима для производства первичного материала, поэтому доля использования переработанного металла в мире растет.

 

БЕЛАРУСЬ: ЭКСПОРТ И ИМПОРТ

Несмотря на то, что в Беларуси алюминий пока не нашел такого широкого применения, как в мировой практике, импорт металла и изделий из него характеризуется повышательной тенденцией (рисунок 9).

 

Гибкая трубка малого диаметра из отечественного полиамидного композита для пневмотормозов трактора «Беларус»

Рисунок 9. Динамика внешней торговли алюминием и изделиями из него в Беларуси (по данным Белстата)

      

Для определения того, насколько значимыми являются экспорт и импорт алюминия и алюмосодержащих продуктов в общем объеме внешней торговли товарами Республики Беларусь, в таблице приведена динамика внешней торговли товарами нашей страны, а также экспорта и импорта алюминия и алюмосодержащих продуктов.

 

Доля экспорта и импорта алюминия и алюмосодержащих продуктов в общем объеме экспорта и импорта внешней торговли товарами Республики Беларусь незначительна (экспорт — чуть больше 0,5%, импорт — примерно 1%). В то же время за 1995—2020 годы импорт алюминия и изделий из него увеличился в семь раз и обошелся нашей стране в 5 670,1 млн долларов, а за последние 10 лет рост достиг 104% и составил 3 339,4 млн долларов.

В Беларуси импорт алюминиевой продукции превышает экспорт, что свидетельствует об импортозависимости национальной экономики по этой группе товаров. Отрицательное сальдо внешней торговли характеризуется устойчиво понижательной тенденцией: с 1990-х по 2020 год в абсолютном значении оно увеличилось в 2,8 раза и составило 116,9 млн долларов.

В то же время в Беларуси весьма успешно развивается рециклинг этого металла. В нашей стране мощность литейного производства алюминия достигает 38,2 тыс. тонн литья в год, выпуск литья — 14,5 тыс. тонн ежегодно.

Отечественные предприятия по первичной выплавке алюминия пока не созданы, что объясняется отсутствием как месторождений бокситов (основного сырья для алюминиевой промышленности), так и до недавнего времени свободных энергетических мощностей. В мировой практике основными факторами, определяющими выбор мест размещения предприятий алюминиевой промышленности, являются привязка к районам месторождений сырья для производства металла и районам его потребления, а также наличие источников дешевой электроэнергии. До недавних пор для Беларуси наиболее критичным было отсутствие мощного источника электроэнергии. Сегодня ситуация несколько изменилась. Ввод в эксплуатацию Белорусской АЭС открывает новые возможности. С запуском атомной станции одним из перспективных направлений использования электроэнергии может стать развитие собственного производства алюминия.

Вторая проблема, связанная с отсутствием бокситов, решается путем применения нетрадиционного глиноземного сырья — давсонита. Его месторождения обнаружены в начале 1970-х годов в Гомельской области. Достаточно значительные залежи давсонитовых руд могут служить сырьем для получения не только алюминия, но и кальцинированной соды.

СПРАВКА

В Гомельской области поисково оценено месторождение давсонита Заозерное. Ресурсы составляют 181,7 млн тонн. Среднее содержание давсонита в рудах колеблется от 26 до 38%. Содержание в них глинозема достигает 16—63%.

 

Запасы давсонитовых руд достаточны для строительства рудника годовой производительностью по руде 3 млн тонн. Бывшим Всесоюзным алюминиево-магниевым институтом (Ленинград) в 1982 году изучен вариант создания комбината на базе Заозерного месторождения, где основными видами планируемой к выпуску продукции могли бы быть:

руда боксит-давсонитовая — 3 млн тонн;

глинозем — 700 тыс. тонн;

сода — 80,5 тыс. тонн;

цемент марки 400 — 2,9 млн тонн.

Срок окупаемости капитальных вложений при этом составил бы 25,7 года, годовая прибыль — 45,3 млн долларов, рентабельность производства — 3,8%.

А вот заключение Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь: «Согласно предварительным технико-экономическим расчетам возможности разработки месторождения при шахтном способе добычи и селективном извлечении давсонита доказано, что для производства глинозема, кальцинированной соды и цементного сырья рентабельность предприятия составит 3,8—5,5%, срок окупаемости — 17—26 лет. Применение геотехнологических (скважинных) методов может значительно улучшить технико-экономические показатели разработки месторождения и обеспечить комплексное использование сырья. Для постановки работ по предварительной разведке месторождения необходимо проведение натурного эксперимента на опытном участке по отработке технологии выщелачивания полезного вещества в горно-геологических условиях месторождения и переработки на поверхности «пульпы» на глинозем, соду и цемент».

Затраты электроэнергии при производстве алюминия, по предварительным расчетам, составят ежегодно 10—11 млрд кВт*ч, то есть потребление электричества в Беларуси по отношению к 2020 году может увеличиться на 28%. Исходя из того, что объем электроэнергии, вырабатываемый на БелАЭС, составит около 18,5 млрд кВт*ч в год, можно сделать вывод о возможности и целесообразности производства алюминия в Беларуси в контексте надежного электрообеспечения.

Цель развития производства алюминия в стране состоит в создании собственной продукции с использованием алюминия с высокой добавленной стоимостью и экспорте этой продукции на внешние рынки. Кроме того, создание производства алюминия в Беларуси позволит повысить уровень минерально-сырьевой безопасности за счет снижения импортозависимости от алюминия.

 

 

ФОТО Виктория Анискевич-Клопоцкая, из открытых источников

 

Беларусь Алюминий Экономика Производство Давсонит
17 Апреля 2023
13895
Рейтинг: 4