Один из наиболее легких
металлов, бериллий, обладает рядом физических,
механических и термических свойств, которые
делают его привлекательным для электронной,
авиакосмической и военной промышленности, в
связи с чем в США этот металл классифицируется
как "крайне необходимый и стратегический".
Он имеет высокий модуль упругости, в 4 раза
больший, чем у алюминия, и в 2,5 раза превышающий
соответствующий параметр титана. Бериллий
обладает наибольшей среди всех металлов
теплоемкостью, его предел прочности на
растяжение поддерживается при температурах до 816
0 С, а геометрические размеры остаются
стабильными в широком диапазоне температур.
Способность бериллия рассеивать атомные ядра в
совокупности с низкой плотностью делают его
подходящим материалом для использования в
ядерных реакторах. Высокие прочность на сдвиг и
ударная вязкость, хорошая проводимость и высокое
сопротивление к усталостному растрескиванию
являются теми характеристиками, благодаря
которым бериллий в виде металла, оксида и сплавов
находит применение во многих
высокотехнологичных сферах производства.
Структура спроса и предложения на мировом рынке
бериллия существенно изменилась в начале 90-х
годов в связи с окончанием "холодной войны".
Резко упал спрос на этот металл со стороны
военной промышленности (крупнейшей в то время
сферы потребления бериллия), что привело к
возникновению проблем у его продуцентов.
Мировые природные ресурсы бериллия оцениваются
более чем в 80 тыс. т по содержанию бериллия, из
которых около 65% сосредоточено в США. Основным
бериллиевым сырьем является бертрандитовая
руда, ее подтвержденные запасы в США на
месторождении Spur Mountain (шт. Юта), являющемся
основным в мире источником бериллия, на конец 2000
г. составили примерно 19 тыс. т по содержанию
металла. Другим видом сырья является берилл,
запасы которого в США очень малы. Данных о
запасах и базе запасов бериллия в других странах
недостаточно для соответствующих оценок. Запасы
бериллиевого сырья имеются в различных странах
мира, но крупнейшими его продуцентами являются
США, Китай, Россия и Казахстан.
По оценке Геологической службы США, мировая
добыча бериллия характеризовалась следующими
данными (т):
|
1998 г. |
1999 г. |
2000
г.1) |
В с е г о |
344 |
301 |
356 |
США |
243 |
200 |
255 |
КНР |
55 |
55 |
55 |
Россия |
40 |
40 |
40 |
Казахстан |
4 |
4 |
4 |
Прочие страны |
2 |
2 |
2 |
1) Предварительная
оценка.
В производстве металлического
бериллия доминируют США (американская фирма
"Brush Wellman", базирующаяся в Кливленде). Китай и
Казахстан также имеют производственные мощности
по выпуску металлического бериллия.
Продажи бериллия "Brush Wellman" в 1999 г.
оцениваются в 455,7 млн. долл., что является
максимальным показателем за всю истоpию фирмы и
на 11% пpевышает уpовень 1998 г. Рост пpодаж был
обусловлен высоким спpосом на металл на миpовом
pынке со стоpоны пpодуцентов
телекоммуникационного обоpудования,
автомобильных электpонных пpибоpов и оптической
пpодукции. В 2000 г. масштабы производства бериллия
фирмой "Brush Wellman" на месторождении Spur Mountain, по
данным компании "Roskill", соответствовали 93%
мирового производства этого металла.
Другим крупным источником поставок бериллия в
США в последние годы являются Национальные
стратегические запасы этой страны. В 1980 г. они
содержали 16330 т берилла, 7167 т медно-бериллиевых
лигатур и 363 т металлического бериллия, а к
сентябрю 2000 г. эти запасы снизились
соответственно до 8780, 2036 и 322 т. За 1999/2000 г. из NDS
было продано около 1810 т бериллиевой руды
(содержание Be - примерно 73 т), 2040 т
медно-бериллиевой лигатуры (82 т Be) и 23 т
металлического бериллия. Все имеющиеся в NDS
бериллиевые продукты предполагалось распродать,
за исключением 45 т металла. В частности, крупные
продажи планировались на 2000/01 г.
Завод "UMP" в Казахстане в 2000 г. возобновил
производство рафинированного металлического
бериллия с использованием в качестве сырья руды
из складских запасов. В Китае, как полагают,
несколько государственных компаний добывают
около 500 т бериллиевых руд в год, в которых
содержится примерно 20 т бериллия.
Данные о производстве вторичного бериллия не
публикуются, однако Геологическая служба США
сообщает, что извлечение этого металла
осуществляется как из нового
бериллийсодержащего лома и отходов, получаемых в
ходе производства, так и из вышедшего из
употребления военного оборудования.
Фирма "Brush Wellman" отмечает, что при
производстве металлического бериллия
получаемые в результате многоступенчатого
технологического процесса слитки затем
превращают в порошок, поскольку металл в слитках
труден для механической обработки. Почти все
бериллиевые продукты изготавливаются из
порошка. Различные сорта металла получают путем
варьирования методов обработки блоков,
произведенных с помощью горячего прессования в
условиях вакуума и являющихся наиболее
распространенной формой металлического
бериллия. В авиакосмической промышленности
бериллий потребляется в виде листа и пластин.
Другим сырьем для получения бериллия является
фольга, которая используется в металлических
окнах для рентгеновского излучения в
медицинском, аналитическом, промышленном и
научно-исследовательс-ком оборудовании.
Листовой металл применяется также в качестве
поглотителя тепла в электронных устройствах
из-за его высокой теплопроводности.
Ядерный сорт используется в замедлителях
реакции деления ядерного топлива, понижающих
скорость последней до уровня, необходимого для
эффективного функционирования атомного
реактора. Промышленные сорта для
авиакосмической промышленности используют
такое свойство бериллия, как стабильность его
геометрических размеров в экстремальных
условиях. Низкооксидные оптические сорта,
производимые в изостатических условиях,
применяются для изготовления оптики
астрономических телескопов, зеркал
метеоспутников, систем контроля огня в танках и
самолетах, а также для использования в таких
видах оборудования, как инерционные
измерительные приборы.
Потребление бериллия в США, согласно отчетам
компаний, в 2000 г. не изменилось по сравнению с 1999
г. и составило примерно 260 т (по содержанию
металла), из которых 75% использовалось в виде
медно-бериллиевых сплавов для изготовления
пружин, соединителей и переключателей,
применяемых в автомобилях, летательных
аппаратах и компьютерах. В течение 90-х годов цены
на медно-бериллиевые сплавы оставались
стабильными и составляли примерно 160 долл. за а. ф.
содержания бериллия, в настоящее время указанный
уровень цен сохраняется.
По оценке компании "Roskill", мировой спрос на
бериллий в 2001 г. резко снизился, в частности за
счет сокращения рынка телекоммуникационного
оборудования, являющегося в настоящее время,
вероятно, крупнейшей сферой потребления этого
металла. Однако эксперты "Roskill" полагают, что
в среднесрочной перспективе это снижение будет
компенсироваться ростом спроса на
медно-бериллиевую ленту со стороны продуцентов
автомобильных электронных устройств и
компьютеров. В перспективе, как ожидают,
продолжится рост потребления медно-бериллиевых
продуктов в производстве подводного
телекоммуникационного оборудования, а также
повысится спрос на трубы для нефтегазовой
промышленности, в состав материала которых
входит бериллий.
Маловероятно, что спрос на металлический
бериллий заметно возрастет, поскольку цены на
альтернативные материалы ниже, чем на бериллий,
который является весьма дорогостоящим металлом.
Так, в ряде сфер потребления альтернативными ему
материалами могут служить новые бериллиевые
сплавы, графит, сталь, алюминий и титан, а вместо
медно-бериллиевых сплавов может использоваться
фосфорная бронза. Кроме того, иногда оксид
бериллия может заменяться нитридом алюминия.
Однако в этих случаях обычно наблюдается
ухудшение рабочих характеристик оборудования.
Ожидают, что в более отдаленной перспективе
продолжится стабильный рост потребления оксида
бериллия, особенно в производстве компьютеров,
повышение скорости срабатывания которых
приводит к генерированию значительно большего
количества теплоты.
Бериллий-алюминиевые сплавы становятся все
более важным звеном в суммарном потреблении
бериллия, поскольку содержание в них последнего
достигает 65%, тогда как в медно-бериллиевых
сплавах оно обычно составляет 0,5 и 2%. "Starmet" и
"Brush Wellman" разработали бериллий-алюминиевые
сплавы, имеющие широкий круг сфер использования -
от авиакосмической промышленности до
производства компьютеров.
По мнению экспертов компании "Roskill", после
террористических актов в США 11 сентября 2001 г.
ожидаемое сокращение потребления бериллия в
гражданских сферах может частично
компенсироваться расширением его применения в
военной промышленности. Кроме того, бизнесмены
могут предпочесть более широкое использование
телекоммуникационной связи, в частности
видеосвязь, во избежание воздушных перелетов.
По данным "Roskill", цены на бериллий остаются
стабильными, и как ожидают, возобновление
производства металла на казахстанском заводе
"UMP" не окажет на них заметного влияния.
Продукция с казахстанского завода в настоящее
время отгружается исключительно компании "Brush
Wellman", однако ситуация может измениться с
истечением сроков долгосрочных соглашений между
этими компаниями, и казахстанское предприятие
будет в состоянии более успешно конкурировать с
"Brush Wellman" на мировом рынке.
В настоящее время на рынке США цены на порошковый
металлический бериллий чистотой 99% и на
металлические слитки, поставляемые компанией
"Brush Wellman", составляют соответственно 350 - 400 и
325 - 350 долл. за а. ф. На порошковый оксид бериллия в
2000 г. цены возросли до 100 долл. за а. ф. с 77 долл. в
предыдущие несколько лет.
|