10 ноября 2020

Росатом планирует нарастить производство редкого скандия

Страна Росатом Страна Росатом

«Далур» провел плавку алюмо-скандиевой лигатуры. Это новый продукт предприятия. Директор по развитию бизнеса «Атомредметзолота» Руслан Димухамедов, курирующий проект, в интервью изданию "Страна Росатом" объяснил, зачем и кому нужен скандий, и дал расклад по рынку.

Он напомнил, что скандий — ​это редкий металл, используется в высокотехнологичных секторах промышленности. Прежде всего, в авиационной, ракетной, судостроительной отрасли — ​но не столько гражданской, сколько оборонной направленности. Это стабильный, хоть и довольно узкий рынок. В основном применяется стандартный алюминиевый сплав с содержанием скандия 0,1 %. Но сейчас и металлурги, и те, кто занимается производством скандия, смотрят на рынок автомобилей. На наших глазах происходит эволюционное движение от стальных к алюминиевым корпусам. И вопрос в том, чтобы на этом рынке закрепиться и производителям скандия с алюмо-скандиевой лигатурой.

Автопроизводители требуют, чтобы цена сплавов со скандием отличалась от цены традиционных сплавов только в той мере, насколько они качественнее: если прочнее в 1,5 раза, то и дороже в 1,5 раза, не больше. Когда скандий стоит 1 тыс. долларов за килограмм, даже столь небольшое количество имеет значение. Для автопроизводителей, которые всю жизнь довольствовались железом, переход на алюминий — ​это само по себе челлендж. Алюмо-скандиевые сплавы — ​следующий вызов.

По разным оценкам, порядка 70–85 % скандия, что производят в мире, — ​это лигатуры для проката, которые, как я говорил, используются в оборонке. Другой достаточно значимый сегмент рынка — ​твердооксидные топливные элементы, которые позволяют делать генераторы электрического тока без движущихся частей. На вход подается природный газ и воздух, они смешиваются внутри топливного элемента и на выходе дают электричество и воду. В России такие топливные элементы пока не используют, у нас предпочитают другие технологии. Но, например, в Соединенных Штатах, в Кремниевой долине, у порядка 90 % компаний с большими дата-центрами — ​всех «Гуглов», «Ораклов» и других — твердооксидные генераторы в качестве резервных источников энергии. На этот сегмент приходится примерно 15–20 % рынка. И еще 5–10 % — ​все прочие применения. В частности, прожекторы, которые светят чисто белым светом, созданы с использованием скандия как элемента накаливания. Фотовспышки с очень высокой долей вероятности сделаны с добавлением скандия, они дают чисто белый цвет — ​не желтый, не синий, не голубоватый. Плюс экзотическое применение: керамика для зубных протезов, лазеры. В России же исторически скандиевая тема началась с космического корабля «Буран»: из оксидной скандиевой керамики делали плитки огнезащиты. «Буран» при посадке, входя в плотные слои атмосферы, не оплавлялся.

Сейчас объем мирового рынка скандия, по разным данным, 20–30 т в год, и почти весь рынок занят китайскими компаниями. Из них в России - в диапазоне от 0,5 до 2 т в год. Несколько лет назад отдельные компании пытались наладить производство. В частности, «Интермикс» выпускал оксид и лигатуру на своем предприятии в Лермонтове в Ставропольском крае. Но сейчас на всем постсоветском пространстве единственный промышленный производитель скандия — ​это «Далур». В начале 1990-х годов, еще на стадии геологоразведочных работ, делали опытную скандиевую установку. Но тогда само предприятие находилось на стадии «опытной установки», было не до того. К промышленному выпуску скандия вернулись лишь в 2010-е годы.

Технологию разрабатывал Уральский федеральный университет. Технология оптимизирована специально под скандий. Ученые предложили такой режим сорбции и десорбции, чтобы на смолу из раствора осаждался только скандий, без радиоактивных примесей. На обоих месторождениях, которые разрабатывает «Далур», скандий есть. На Далматовском — ​порядка 0,5 мг на литр продуктивного раствора. На Хохловском — ​0,8 мг на литр. На третьем, Добровольном, которое находится в 300 км от Далматовского и готовится к эксплуатации, на скандий исследований не проводили. Но поскольку тип месторождений один, есть основания считать, что и на Добровольном содержание скандия примерно такое же.

«Далур» будет последовательно отрабатывать все три ориентировочно до 2040 года, до конца жизни урановых месторождений.

АО "Далур" расположено в Далматовском районе Курганской области. Предприятие ведет промышленную эксплуатацию и разработку месторождений, относящихся к Зауральскому ураново-рудному району (Далматовское, Хохловское и Добровольное).