Производство бериллия по технологии ТПУ создадут в 2018 году в Сибири

ТОМСК, 20 сен – РИА Томск. Промышленный партнер Томского политехнического университета (ТПУ) – компания "Редкие металлы Сибири" – планирует в 2018 году организовать первый этап производства бериллия по разработанной политехниками технологии в Забайкальском крае, для второго этапа рассматривается площадка Сибирского химкомбината (СХК) Росатома в Томской области, сообщил РИА Томск проректор по науке Александр Дьяченко.

Ранее сообщалось, что в 2013 году ученые Томского политеха получили заказ от министерства промышленности и торговли РФ на разработку отечественной фторидной технологии производства бериллия. В конце 2014 года специалистам впервые в России удалось получить первую лабораторную партию этого металла.

Первое производство – в Сибири

"Компания "Редкие металлы Сибири" подала заявку в Фонд развития промышленности (ФРП) на 260 миллионов рублей. Первый этап пройден. Бизнес спроектировали, нашли площадку, заключили договор об аренде производственных площадей, нашли банк, который даст вторую половину средств (еще 260 миллионов рублей)", – сказал Дьяченко.

Он добавил, что в этом году планируется предоставить результаты "НИОКРовской" части работы в Минпромторг и после этого перейти к утверждению проекта в ФРП.

По его словам, производство планируется разместить на Приаргунском производственном горно-химическом объединении (Краснокаменск), входящем в структуру Росатома.

"Инфраструктуру предоставляет Росатом, а это можно еще на такую же сумму (260 миллионов рублей) оценить. Создавать производство будем в несколько стадий, на первой будем использовать сырье из Росрезерва для производства бериллиевой продукции в виде оскида или гидроксида, до 25 тонн в перерасчете на металлический бериллий", – пояснил Дьяченко.

На втором этапе планируется организовать обогатительную фабрику и создать гидрометаллургическое производство. "Мы могли бы сразу начать с обогащения сырья, но это большие риски, а тут нам государство помогает, дает сырье. А уже следующий этап, когда дойдем до металла – производства с высокой добавленной стоимостью – это, по нашим планам, возможно сделать на СХК, но решение принимается в Росатоме", – пояснил проректор.

Переработка сырья по разработанному в ТПУ способу позволяет не только вскрыть бериллиевые минералы (бертрандит и фенакит), но сохранить ценный минерал — флюорит. Этот минерал является самостоятельным ценным сырьем для получения безводного фтороводорода и элементного фтора, плавиковой кислоты и других фторсодержащих соединений.

Ранее пресс-служба вуза со ссылкой на Дьяченко сообщала, что на первых порах в качестве сырья предлагается использовать запасы бериллиевого концентрата, хранящегося в Росрезерве с 70-х годов XX века. По оценкам специалистов, запасов хватит на три-четыре года производства бериллия.

"В дальнейшем планируется восстановление добычи и обогащения бериллиевых руд Ермаковского месторождения", – цитируются в сообщении слова проректора.

По информации открытых источников, Ермаковское флюорито-бериллиевое месторождение расположено в Кижингинском районе республики Бурятия. Оно отличается уникально высоким содержанием бериллия и большим количеством бериллиевых минералов (бертрандит, фенакит, эвдидимит, мелинофан, лейкофан, миларит, бавенит, гельвин).

Запасы руд в 1970 году на Ермаковском месторождении были утверждены в количестве 1,7 миллиона тонн. Месторождение разрабатывалось до 1996 года. На начало 2000-х годов запасы месторождения, числящиеся на балансе, составляли 764 тысячи тонн руды по категории С1 и 630 тысячи тонн руды по категории С2, а среднее содержание оксида бериллия и фторида кальция в остаточных запасах в недрах составляло соответственно 1,28% и 19%.

В целом общие запасы бериллиевых руд в России составляют около половины мировых запасов. В мире существует около 30 месторождений этого металла.

Для заводов и самолетов

Бериллий — один из самых дорогих металлов, его стоимость составляет около 1 тысячи долларов за килограмм. Этот материал был открыт в 1798 году французским химиком Луи Никола Вокленом. Впервые чистый металлический бериллий был получен в 1898 году французским физиком Лебо.

Он применяется в атомной, аэрокосмической промышленности, машиностроении, в рентгенотехнике, при производстве лазерных и огнеупорных материалов, при создании ракетного топлива. Металл используют в основном как добавку к сплавам, что позволяет значительно повысить их твердость и прочность.

Добавка 0,5% бериллия от объема стали позволяет изготовить пружины, которые пружинят даже при красном калении. Они способны выдерживать миллиарды циклов значительной по величине нагрузки. Кроме того, бериллиевая бронза не искрится при ударе о камень или металл.

Сейчас производством бериллия в мире занимаются лишь три завода: ОАО "Ульбинский металлургический завод" в Казахстане, "Brush Wellman" в США и китайская компания "SKS". Предполагается, что создаваемое в Сибири производство сможет практически полностью обеспечить российские потребности в этом стратегическом металле, которые сейчас закрыты только на 20%.

Плавится только Солнцем

Программа, касающаяся бериллия, – не единственный проект Томского политеха по созданию технологии производства стратегических металлов.

Например, политехники разработали высокоэффективную технологию переработки вольфрамовой руды, позволяющую запустить линию по производству вольфрамового концентрата, который используется для улучшения свойств металлических сплавов. Томская разработка значима для всей страны.

Вольфрам в чистом виде представляет собой блестящий серебристо-белый металл, является одним из наиболее тяжелых, твердых и самым тугоплавким металлом.

Он имеет самые высокие доказанные температуры плавления и кипения: чтобы расплавить его, необходима температура фотосферы Солнца – плюс 3422 градуса. При температуре около 1,6 тысячи градусов выше нуля вольфрам хорошо поддается ковке, и его можно вытянуть в тонкую нить – подобные применяются в лампах накаливания.

Благодаря уникальным свойствам металла, из сплавов с вольфрамом, в частности, делают детали двигателей космических кораблей, танковую броню и артиллерийские снаряды.

Россия находится в числе стран с наибольшими запасами вольфрама, но серьезно отстает от мировых лидеров по его производству и занимает незначительную, по сравнению с ними, долю мирового рынка.

Высокоэффективная технология

Начать производство вольфрамового концентрата планировалось в 2016 году на ЗАО "Закаменск" – одном из ведущих российских заводов.

По информации пресс-службы университета, до создания технологии производства этого концентрата – паравольфрамата аммония – политехники разработали другую технологию. Они нашли способ обогащать руду таким способом, чтобы содержание вольфрама в получающемся концентрате составляло 62%, а не 52-54%, как это было раньше.

Для этого ученые предложили заменить некоторые установки, поменяли режимы обогащения и новые методики. При этом энергозатраты, количество оборудования и рабочей силы остались прежними. Новая производственная линия начала работать на "Закаменске" летом 2015 года.

"Но ученые (ТПУ) пошли дальше и предложили промышленникам выпускать более сложный продукт – паравольфрамат аммония. Из него получают оксид вольфрама и металлический вольфрам, которые и добавляют в сплавы", – сообщала пресс-служба вуза.

По данным вуза, производственная линия по предложенной политехниками технологии начнет работать на заводе уже в 2016 году. Первый этап переработки по данной технологии – стандартный.

"На втором этапе мы предложили новое решение, которое в России никто не применяет. Обычно используется метод экстракции с растворителями, чтобы отделить вольфрам от примесей. Мы же предложили использовать ионно-обменные смолы: небольшие гранулы из полимеров забирают на себя вольфрам, а раствор с примесями проходит мимо", – цитирует пресс-служба слова научного руководителя проекта Романа Крайденко.

Добавляется, что томская технология будет ресурсоэффективнее аналогов (в частности, удастся несколько раз использовать соду, необходимую на первом этапе, что снизит себестоимость конечного продукта как минимум на 10%). А за счет отказа от использования взрывоопасного керосина производство стало более безопасным.