В начало Написать нам Карта сайта | RSS
Уральский рынок металлов


Предлагаем Вам разместить информацию в бегущую строку - 1000 рублей в месяц - за каждые 10 слов | Ежедневно посетители сайта смогут видеть информацию о Вашем предприятии. | Минимальные затраты - максимальный результат!!!
Новости Журнал О компании Статьи Аналитика Тендеры Рекламодателям Подписчикам Форумы Бизнес-навигатор Карта сайта Мероприятия Вопросы-ответы
В начало // Журнал / Все номера / УРМ №3 (март 2008) / Редкие земли Европы
← оглавление номера

Ориентиры развития:

Редкие земли Европы

Татьяна Емелина, Алексей Волегов, Юрий Верещагин 

В Европе, как и в Японии нет природных запасов редкоземельного сырья. Однако европейские государства - среди одних из наиболее крупных потребителей РЗМ в мире. Это обусловлено высоким уровнем развития потребляющих отраслей - производителей стекла и специальной оптики, полирующих порошков, люминофоров, металлургии и др.

Хотя европейские компании нельзя назвать лидерами РЗМ-отрасли, в Европе сосредоточен значительный потенциал совершенствования технологий производства магнитов и разработки необходимого оборудования высокого уровня. Речь идет, в частности, о немецкой компании Vacuumschmelze, работающей на этом рынке уже более 70 лет.

Структура и динамика европейского потребления РЗМ

Спрос на РЗМ определялся уровнем развития различных отраслей промышленности. Открытие сплавов с РЗМ для магнитных материалов во второй половине прошлого столетия стало мощным стимулом для развития компьютерной техники, автомобилестроения и других отраслей. Появилась возможность создания миниатюрных изделий за счет использования материалов с высокими магнитными свойствами.

Так, например, в связи с ужесточением экологических требований в странах ЕС наблюдается значительный рост регионального производства автомобильных каталитических систем, а следовательно и потребления редких земель.

Ситуация в области потребления РЗМ в Европе в целом соответствует мировым тенденциям. Ожидается, что в ближайшие годы на мировом рынке сохранится рост спроса на разделенные редкоземельные металлы и их соединения, а также на материалы для производства магнитов, катализаторов, аккумуляторных батарей, добавок к стеклу и специальных сплавов. Для удовлетворения растущих требований потребителей продолжится разработка высокотехнологичных материалов и поиск новых сфер их использования.

В 2003 г., по данным Industrial Minerals, спрос на РЗМ-материалы в регионе составил 10-12 тыс. т.

Он практически не изменился по сравнению с 1999 г. (11 тыс. т), когда его отраслевая структура была следующей:

- производство катализаторов - 5,1 тыс. т;

- стекольная промышленность - 3,6 тыс. т;

- производство люминофоров - 0,5 тыс. т;

- производство керамики - 0,3 тыс. т;

- металлургия - 0,2 тыс. т;

- производство магнитов - 1 тыс. т;

прочие сферы - 0,3 тыс. т.

В 2005 г. потребление редких земель в Европе повысилось до 12-15 тыс. т.

Источники редкоземельного сырья и основные импортеры

В 90-е гг. европейский импорт редких земель расширялся весьма быстрыми темпами. С 1990 по 1999 г. ввоз соединений редкоземельных элементов в страны ЕС и ЕАСТ вырос в 5,6 раза, а редкоземельных металлов и их сплавов - в 3,9 раза (табл. 1).

Лидирующим поставщиком редких земель в регион в последние годы является Китай. Так, в 2000 г. его доля в суммарном импорте соединений редкоземельных элементов стран ЕС и ЕАСТ составила 81%, а металлов и сплавов - почти 100%. Расширяется ввоз из Китая высококачественной редкоземельной продукции, в том числе оксидов церия и других соединений. Увеличиваются также поставки в Европу китайского оксида иттрия (их рост в 2006 г. составил примерно 3%).

Ранее ввоз редких земель в регион вели США, СССР и Эстония. Импорт из США в 2000-е гг. сократился ввиду остановки предприятия компании Molycorp, и европейские продуценты цериевых полировальных материалов переключились с американского бастнезита в качестве сырья на китайский карбонат церия.

Крупнейшим европейским импортером редких земель является Франция. Компания Rhodia Electronics and Catalysis около 70-80% своих потребностей в сырьевых материалах удовлетворяет за счет поставок из КНР. Компания производит высокотехнологичные редкоземельные продукты, а также рафинированные редкие земли. В 2002-2003 гг. ей принадлежало до 35% мирового рынка разделенных редких земель. Rhodia имеет перерабатывающие заводы во Франции (г. Ля-Рошель), США, Японии и Китае.

В перспективе Rhodia предполагает расширение перерабатывающих мощностей на своих заводах в Китае. Планировалось, что завод в Ля-Рошели будет переориентирован на выпуск специальной продукции с добавленной стоимостью.

В Австрии базируется один из основных и старейших европейских продуцентов (РЗМ и оксидов) - компания Treibacher Auermet Produktions GmbH (TAU). Сообщалось, что TAU приобрела активы британской компании Meldform Rare Earth Ltd с тем, чтобы расширить свою клиентурную базу. Также сообщалось о выпуске рафинированных редких земель в Великобритании и Норвегии.

Динамика производства магнитов и основные технологии

Доля европейских стран в мировом производстве магнитов остается весьма небольшой. В 1996 г. в Европе выпускалось 510 т спеченных магнитов Nd-Fe-B (9% от мирового объема). К 2006 г.

объем выпуска достиг 1 080 т, однако доля от мирового производства снизилась до 2% (диагр. 1, 2).

В 2007 г. выпуск спеченных магнитов Nd-Fe-B составил 1210 т.

Снижение объемов выпуска магнитов в мире, связанное с проблемами в экономической и политической сферах в 2001 г., отразилось также и на европейских производителях (табл.2).

Наиболее крупные производства по выпуску РЗ-магнитов располагаются в Германии (Vacuumschmelze GmbH & Co, ECS Magnet Engineering GmbH, Max Baermann GmbH, Peter Welter GmbH & Co.); во Франции (Binder Magnetic, Weber Mutaux et Plastiques), в Польше (Magnesy Baildon), в Дании (Steel Products International APS), Великобритании (SWG Process Engineering Ltd) и др.

Английская компания Abel Magnets Ltd. специализируется на выпуске магнитной бумаги. Многие фирмы производят магнитные материалы только для нужд своих корпораций. Например, швейцарская Comadur выпускает магниты для часов Swatch.

Vacuumschmelze GmbH & Co. KG (VAC) была и остается наиболее известным производителем магнитов в Европе. Она лидирует в мире среди производителей специальных металлических материалов с особыми физическими свойствами и готовых продуктов на их основе. Штат компании составляет около 3 тыс. человек. Товарооборот ее теперь - более, чем? 270 млн. Компания имеет также производственные базы в Словакии и Китае.

В ассортимент выпускаемой продукции входят магнитомягкие материалы, катушки индуктивности, широкий спектр магнитных экранов и некоторые другие материалы с особыми магнитными свойствами.


Непрерывные исследовния в области улучшения магнитных свойств и применения специальных металлов специалисты компании проводят более 70 лет. В 1973 г. начато производство постоянных магнитов на основе сплавов состава РЗМ-Co методами порошковой металлургии. Эта группа материалов получила широкое распространение, ее торговое название - VACOMAX®.

VACODYM® - торговая марка магнитов системы Nd-Fe-B, выпускается в промышленных масштабах с 1986 г. Все технологические операции от помола и до нанесения защитных покрытий (рис. 1) производятся в вакууме, что позволяет получить оптимальные свойства готового продукта.

Выплавка

VAC первой применила в производстве выплавку сплава в вакууме, что позволило избавиться от попадания в расплав атомов легких элементов из нейтральной среды. Применение индукционного нагрева позволяет добиться высокой степени гомогенности расплава и равномерного распределения температуры.

Измельчение, помол

После кристаллизации расплава получается изотропный поликристалл. В кристаллитах есть ось легкого намагничивания, но в поликристалле оси распределены хаотично. Для получения анизотропного магнита используют порошковую технологию.

Сначала слиток измельчают с применением HD- (hydrogen decrepitation) (водородная декрипитация) технологии, после чего следует мелкий помол в струйных мельницах (рис. 2).

Текстурование, прессование

Порошок после измельчения подвергается прессованию в магнитном поле. Магнитное поле, в результате принципа минимальности термодинамического потенциала Гельмгольца и наличия магнитокристаллической анизотропии, приводит к выстраиванию кристаллитов осями легкого намагничивания вдоль поля, что, в свою очередь, приводит к формированию глобальной оси легкого намагничивания.

Остаточная намагниченность получившегося магнита сильно зависит от выбора метода прессования. Использованием разных методик прессования в магнитном поле можно добиться различных степеней ориентации частиц, или текстуры.

Изостатическое прессование и прессование в поперечном поле (рис. 3) приводит к лучшей текстуре и, следовательно, остаточной намагниченности, чем прессование в продольном поле.

Спекание, отжиг

Прессовки помещаются в печь с инертной атмосферой (как правило, аргон) (рис. 4), где происходит жидкофазное спекание, в результате которого поры заполняются легкоплавкой фазой.

Нанесение защитного покрытия

Ввиду сильной реакционной способности редкоземельных элементов, магниты должны быть защищены от воздействия окружающей среды. Для этого на поверхность магнита наносят специальную защитную пленку методами магнетронного распыления или электрохимическим осаждением. На рис. 5 показаны результаты воздействий солевого раствора на магнит с покрытием и без такового в течение 500 часов.

Намагничивание

Завершающий этап создания магнита - его намагничивание. Казалось бы, после прессования в магнитном поле заготовка уже намагничена. Однако, во-первых, в результате действия высокой температуры при отжиге прессовка размагничивается, во-вторых, в случае сложных магнитных систем, например роторов для двигателей, проще сначала изготовить «болванку», и только потом ее намагнитить, в-третьих, специальными методами можно добиться значительного снижения скорости старения магнита.

Параллельно с порошковой технологией производства постоянных магнитов, фирма Vacuumschmelze производит небольшие партии постоянных магнитов по методу быстрой закалки.

В заключение отметим следующие особенности отрасли РЗ в Европе:

- стабильное производство рафинированной РЗ-продукции для собственного потребления;

- устойчивый рост потребления РЗ-материалов. Развитие действующих и появление новых сфер;

- растущие темпы потребления постоянных магнитов на основе сплавов с РЗ;

- значительная часть потребностей в постоянных магнитах удовлетворяется за счет целенаправленного собственного производства.

Европейские страны занимают хоть и не такую большую нишу в области РЗ, как Япония, однако это положение достаточно устойчивое и хорошо прогнозируемое. Удовлетворение потребностей в высококачественной продукции РЗ хорошо отлажено, то же относится и к постоянным магнитам.

 

При подготовке статьи были
использованы материалы
www.metaltorg.ru, www.magnetweb.com,
www.binder-magnetic.fr,
www.magnete-welter.de,
www.bomatec.ch, www.magnesy.com.pl,
www.vibrodynamics.co.uk,
www.vacuumschmelze.de,
www.magnetic-paper.com,
www.fotoart.org.ua;
материалы международной конференции по проблемам редкоземельных металлов ICRE'2007, Китай, материалы международной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 2007.

Журнал

   
Ваше имя:  
Пароль:     
  запомнить меня
  Регистрация  Забыли пароль?

Бизнес-навигатор

   Меткомплекс
   Наука и образование
   Органы власти
   Отраслевые союзы
   Смежные отрасли


Атомстрой комплекс
ЛитМаш
ЗаводЭкоТехнологий
 
Отраслевая наука 


 
        ООО «УралИнфо»
   Телефон/факс: (343) 350 71 71
   г.Екатеринбург, ул.Мамина-Сибиряка, 58, офис 601        
            urm@urm.ru
пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ
«РЎСѓРјРјР° технологий» «Сумма технологий»
продвижение сайта