Есть заводы разные, есть заводы важные. Сегодня я вам покажу ОАО «Соликамский магниевый завод» (СМЗ). Это лидер магниевой и редкометальной промышленности России. На его долю приходится практически 100% соединений РЗЭ, ниобия и тантала в стране, завод производит более 70% товарного магния и где-то 6-7% титановой губки в России.
Между прочим, именно разработки, выполненные на СМЗ, явились основой для проектирования и строительства всех предприятий титано- магниевой промышленности бывшего СССР. А в наше время, в связи с зеленым переходом и цифровой революцией значимость данного завода возрастает в разы. Ведь уже сегодня редкоземельные металлы содержатся в каждом телефоне, в каждом автомобиле, в каждом самолете. Они применяются в атомной энергетике, оптике, медицине, микроэлектронике, химической промышленности, металлургии и, конечно же, в оборонке. Да и магний с титаном не отстают в спросе, без них самолет-не самолет, ракета- не ракета, а всякая электроника, почувствовав их на вкус, уже и жить без них не может.
Технологии всегда были в большой цене. Не секрет, что иностранные специалисты помогали нам запустить производство азотной кислоты, алюминия и даже авиамоторов, но категорически отказывались делиться секретом изготовления магния. Тогда, в начале 1930-х, более-менее отработанные технологии производства этого металла были только у двух стран в мире - у Германии и США. Россия, однозначно, заслуживала стать третей, ведь с нами бог. Да и фраза генерального секретаря Иосифа Сталина «Магний нужен стране, как воздух!», произнесенная еще в 1929 году, разве это не волшебный пинок для подвига? Так и появились первые планы о строительстве магниевого завода в Соликамске, причём его строить начали даже без утверждённой документации! Почему Соликамск? С этим как раз всё просто. Ещё в 1925 году в этих краях в ходе геологической разведки под руководством профессора П.И. Преображенского было открыто Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей. А в 1926 году Президиум Госплана СССР принял решение об организации в СССР калийной промышленности на базе «соликамских и ближайших к ним месторождений». В результате чего и был создан трест «Союзкалий». В 1927 году началось строительство Первого калийного комбината в Соликамске, который запустили в 1934 году. Так вот сырьём при производстве магния как раз является карналлит, который и давали наши калийщики.
14 марта 1936 года залили ванну карналлитом и получили первый слиток магния - этот день и считают датой начала работы Соликамского магниевого завода. «Металл будущего становится металлом настоящего», - так отреагировали на это газеты! За годы второй пятилетки наша страна полностью освободилась от импорта магния. Да и вообще, за годы работы Соликамский магниевый завод стал не только пионером в разработке новых технологий. На базе предприятия проводились многочисленные научные изыскания, в результате которых сотрудниками были сделаны открытия в химической отрасли, созданы образцы принципиально нового технологического оборудования.
В годы Великой Отечественной Войны Соликамский магниевый завод (СМЗ) оказался основным поставщиком магния для нужд обороны страны, за что коллективу неоднократно выражалась благодарность от руководства Комитета Обороны. Товарный магний использовался при изготовлении бронетехники, а магниевые сплавы шли на изготовление самолетов. А так в годы войны в штате завода состояло до 70 % женщин, работали в 2 смены по 12 часов. К 1945 году на Соликамском магниевом заводе производилось около 5 000 тонн магния в год. А ещё 4 мая 1985 указом Президиума Верховного Совета СССР Соликамский магниевый завод за заслуги в обеспечении Советской Армии и Военно-Морского флота в годы Великой Отечественной войны и в честь 40-летия Победы был награждён орденом Отечественной войны I степени.
В годы послевоенного восстановления на предприятии закладываются новые цеха, осваиваются передовые технологии, происходит разработка новых видов оборудования. Так 1-го апреля 1946 года на заводе был организован опытно-экспериментальный цех во главе со Степаном Павловичем Соляковым. Именно в этом цехе происходило то самое волшебство, которое помогало СМЗ брать всё новые и новые высоты. Вклад Солякова в создание отечественного магния измеряют порой так: «Он стоил целой группы шпионов». В том смысле, что сделал ненужными усилия нашей разведки в стратегически важной отрасли. Уже в год создания цеха начались испытания хлоратора для хлорирования окиси магния в расплавленной среде и вакуум-ковша для выборки металла из ванн–революционных для того времени новинок. В 50-е годы С. Соляков создал титановый хлоратор, внедренный на всех титано-магниевых комбинатах. За эту работу ему присвоили звание «Заслуженный изобретатель РСФСР». Также он награжден орденом «Знак почета».
Чаще всего в истории кому-то приходится быть в тени, исправляем ситуацию. Давайте вспомним 1970-й год, когда на лунную поверхность был доставлен наш радиоуправляемый с Земли самоходный аппарат «Луноход-1». Так вот это чудо техники было сделано из особых сплавов (лигатур), разработанных на Соликамском магниевом заводе. Именно Геннадию Ивановичу Белкину обязана российская промышленность изобретением первого «космического» сплава. Спустя годы – один из ведущих руководителей заводского производства, кандидат технических наук, заслуженный изобретатель РСФСР. А в то время - мастер цеха электролиза магния, студент-заочник Московского политехнического института. Именно под руководством этого молодого инженера на Соликамском магниевом заводе и увидели свет новые сплавы, магний-циркониевая лигатура для нужд аэрокосмической отрасли, была разработана технология их получения.
В годовщину празднования 25-летия Победы над фашистской Германией, на Комсомольской площади перед заводом состоялся митинг трудящихся предприятия, посвящённый открытию памятника-обелиска погибшим магниевикам.
Первым делом мне показали Энергоцех предприятия.
В 1971 году на СМЗ освоен выпуск технических хлоридов ниобия и тантала, которые затем, в виде гидроокиси, отправлялись в Казахстан на экстракционную переработку. Уникальная технология производства жидкого хлора, освоенная соликамскими металлургами в 1975-м году, аналогов в мире не имеет до сих пор. 14-го октября 1977 года в цехе № 7 была запущена первая нитка основного производства по дохлорированию и ректификационному разделению пентахлоридов редких металлов с выпуском готовой продукции. С этого момента в истории отечественного редкометалльного производства начался новый этап. В 1979-й году в цехе № 7 также было организовано производство пентаоксидов ниобия, а в 1983 году освоена и внедрена технология получения особо чистой пятиокиси тантала. 1992-й год вошёл в историю предприятия тем, что завод освоил технологию производства диоксида титана, а в 2008 году организовано производство титановой губки.
В 90-е годы заводу было, конечно, нелегко, и не будем об этом, главное - завод выстоял. Мало внимания и инвестиций от частников было и в другие годы. Благо совсем недавно государство решила взять завод под своё крыло. В соответствии с Указом Президента Российской Федерации №38 от 26 января 2023 года акции ОАО «Соликамский магниевый завод» были переданы Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» в качестве имущественного взноса Российской Федерации. А это значит, что у СМЗ теперь точно есть будущее!
Светлана Владимировна, уже 44 года, как в строю.
Если сейчас проанализировать структуру выручки СМЗ по продуктам, то порядка 40 % приходится на магний, где-то 20 % - карбонаты РЗМ, ещё 15 % - титановая губка, по 10 % приносят хлоркалиевый флюс и оксид ниобия, и 5 % остаток за оксидом тантала.
По распространенности в природе титан занимает четвертое место среди конструкционных материалов (после алюминия, магния и железа). Ценность титана в его низкой плотности в сочетании с высокой прочностью и отличной стойкостью к коррозии. Его плотность составляет около 60% от плотности стали, одну вторую от плотности меди и в 1.7 раз больше, чем у алюминия. Его модуль упругости составляет половину от модуля упругости нержавеющей стали, что делает его стойким и прочным к ударам.
Далее мы попадаем на участок по производству губчатого титана.
Россия располагает одной из крупнейших в мире сырьевых баз титана - на ее долю приходится 15% запасов мира. При этом вклад страны в мировое производство концентратов титана составляет всего 0,03%. Запасы титана разведаны в 22 странах и составляют около 702 млн тонн в пересчете на диоксид титана (TiO2), ресурсы известны в 40 странах и оценены в 5,47 млрд т TiO2. Главными производителями титанового сырья являются Китай, Австралия, Канада и ЮАР, стабильно обеспечивающие около 60% мирового выпуска титана в концентратах. Далее по списку идут Мозамбик, Канада, Украина.
По состоянию на 01.01.2022 балансовые запасы титана в России, заключенные в 15 коренных (97% запасов) и 15 россыпных месторождениях, составили 587,6 млн тонн TiO2. Еще 4 коренных и 2 россыпных месторождения содержат только забалансовые запасы. Забалансовые запасы в целом по стране составили 119,8 млн тонн TiO2. В целом освоенность российской сырьевой базы титана невысокая - в разработку на данный момент вовлечено примерно 2,9% запасов, причем с извлечением титана в концентрат - всего 0,1%. Хотя за последние 10 лет в России добыча диоксида титана из недр выросла в 2,5 раза и превысила 450 тысяч тонн TiO2, его товарная добыча (с последующим извлечением в концентрат) с 2017 года не превышает 4 тысяч тонн TiO2.
Крупнейшие в стране запасы титана сосредоточены в Республике Коми (49,6%), на втором месте Мурманская область (18,9% запасов страны), замечен титан в Забайкалье (17,7 %), в Челябинской (5,1%) и Амурской областях (3,8 %), а также Иркутской области (1%) страны) и Красноярском крае (0,8%). Да, вроде бы диверсификация по регионам есть, но реально магматогенные месторождения в щелочных породах разрабатываются главным образом на фосфор (7 апатит-нефелиновых месторождений Хибинской группы в Мурманской области) и лишь Ловозерское месторождение в Мурманской области является источником титансодержащего лопаритового концентрата, используемого для производства губчатого титана. Вот это как раз наша тема.
Ловозерское месторождение разрабатывает Ловозерский ГОК (возможно скоро я и там побываю). Добыча там проходит подземным способом в руднике Карнасурт, где отрабатываются нижние горизонты участков Карнасурт и Кедыквырпахк Ловозерского месторождения. Далее здесь же, на обогатительной фабрике, производится первичная переработка лопаритовой руды, содержащей в среднем 2,28% лопарита. На выходе получается лопаритовый концентрат, содержащий 96,7% лопарита. При это сам концентрат содержит в среднем 35-38% TiO2, 28-30% оксидов РЗМ, 7,5-8,0% Nb2O5 и 0,5-0,8% Ta2O5. А вот это уже ценное сырье, как раз отправляется для дальнейшей химико-металлургической переработки по хлоридной технологии на ОАО «Соликамский магниевый завод». На СМЗ же в результате хлорирования в расплаве с коксом лопаритового концентрата, к которому добавляется небольшое количество рутилового концентрата, выделяют легколетучие хлориды ниобия, тантала, плав хлоридов РЗМ и титан. Из тетрахлорида титана на предприятии уже и получают губчатый титан.
Что касается технологического процесса, вкратце он выглядит следующим образом. Чтобы получить титановую губку, в специальную реторту заливают расплавленный магний (1,3-1,5 частей) и тетрахлорид титана (1 часть). Затем собирают аппарат сепарации из двух реторт, поставленных одна на другую и совмещенных устьями. Аппарат сепарации со смесью опускают в печь. Под нагревом магний восстанавливает титан, в реторте образуются металлический титан в виде губки и хлорид магния, который сливают и отправляют обратно в цех на электролиз.
Мощности СМЗ позволяют перерабатывать до 13 тысяч тонн в год лопаритового концентрата и получать до 2,6 тысяч тонн в год губчатого титана.
Полученный блок титановой губки далее выбивают из реторты, и отправляют на пресс послойной резки.
Самым крупным потребителем этого металла является авиакосмическая промышленность. Титановые сплавы, способные к функционированию при температурах от 0°С до 600°С, используются в авиадвигателях, для дисков, лопастей, валов и корпусов. Высокопрочные сплавы широко используются в производстве различных деталей, входящих в конструкцию летательных аппаратов - от мелких крепежных деталей, которые весят несколько граммов, до тележек шасси и больших крыльевых балок, вес которых достигает 1 тонны. Титан может составлять до 10 % ненагруженного веса некоторых серийных пассажирских самолетов.
Вот это и есть пресс послойной резки.
После того, как куски титана прошли измельчение, их сортируют по нужным фракциям.
Вот сейчас Boeing с Airbus точно облизнулись, глядя на такую титановую красоту. Напомню, главным производителем губчатого титана, обеспечивающим России статус лидера мирового рынка, является ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», выпускающая его на титано-магниевом комбинате «АВИСМА» в г. Березники (Пермский край). До февральских событий, крупнейшими потребителями были ведущие авиастроительные и двигателестроительные компании мира - Boeing, Airbus, Embraer, UTC Aerospace Systems, Rolls-Royce, SAFRAN, ну и наши заводы аналогичного профиля.
Основными игроками на мировом рынке по производству губчатого титана являются: ВСМПО-АВИСМА (Россия), китайские компании (их 9), Запорожский Титано-Магниевый Комбинат (ЗТМК, Украина), Усть-Каменогорский Титано-Магниевый Комбинат (УКТМК, Казахстан), Toho Titanium (Япония), Sumitomo Titanium (Япония), Toho/AMIC (Саудовская Аравия) и, конечно же, наш Соликамский магниевый завод. На долю СМЗ приходится около 1 % всего произведенного в мире губчатого титана, а в России эта доля составляет от 6 до 8 % от года к году.
Вот в таких контейнерах титановая губка и отправляется к потребителям. СМЗ производит порядка 2,6 тысяч тонн титановой губки в год.
Ваш Промблогер №1 в России Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу
