Что такое кластер?

  • Успешное функционирование развитых предприятий, стремящихся к объединению и интеграции своих ресурсов.
  • Стратегическое партнерство томских ВУЗов и предприятий.
  • Наличие квалифицированных трудовых ресурсов в области фторидных технологий.

Фторидные технологии - будущее химической промышленности

Как только они родились, ученым стало ясно, что эти технологии определят будущее не только химической промышленности, но и всей и экономики страны. Почему?

«Фторидные технологии» — термин до статочно редкий даже в химической промыш ленности. Как правило, его связывают с произ водством фреонов, фторполимеров и соеди нений урана для атомной энергетики.
Дей ствительно, в конце 40-х годов XX века фто ридные технологии достигли своего промыш ленного совершенства на секретных заводах Министерства среднего машиностроения.
Все, что было связано с химией и технологией фто ра, считалось закрытой темой.

Сегодня фториды используются при произ водстве алюминия, пластмасс, тефлона и мно гих обыденных материалов вокруг нас. В 2008 г. в Томске на базе Томского политехническо го университета при поддержке Фонда содей ствия малых форм предпринимательства в научно-технической сфере при Правительстве РФ было создано ООО «Фторидные техноло гии».
Название компании подразумевает опре деленную нацеленность на развитие техноло гий, в которых в той или иной форме исполь зуется такой химический элемент, как фтор.

Всем известно, что фтор самый электро отрицательный элемент и взаимодействует со всеми другими элементами периодической таблицы Д. И. Менделеева.
Эти обрывочные знания вызывают недоверие и даже страх по отношению к фторидным технологиям.
Часто можно услышать о страшных экологических последствиях и абсолютной нерентабельности химических производств, использующих фтор.

Это все сказки — оставшиеся после двух-де сятилетий развала и «очернения» отечествен ной химической промышленности. Сегодня фторидные технологии по своим технико-эко номическим показателям значительно пре восходят промышленные технологии перера ботки минерального сырья.

ПОЧЕМУ РОССИЯ ПРОДАЕТ МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ?

Современные тенденции развития химиче ской и металлургической промышленности предъявляют все более жесткие требования к качеству продукции при неуклонном стремле нии к снижению ее себестоимости.
Производ ство же большинства металлов в настоящее время базируется на высокоэнергоемких пи рометаллургических процессах, разработанных в первой половине XX века.
Химическая тех нология неорганических веществ отличается высокой энергоемкостью выделения ценных микрокомпонентов из основной сырьевой мас сы и значительным отрицательным влиянием на биосферу.
Эти факторы приводят к необ ходимости создания принципиально новых хи мических технологий, в которых минимизиро вано количество отходов: в идеале все они до лжны стать коммерческим продуктом, а реа генты, с помощью которых производят хими ческий передел, должны подвергаться полной регенерации и возврату в производство.

Имен, но сейчас, в сложной экономической ситуации настало время выхода фторидных технологий на рынок.
За последние пять лет стоимость основного продукта химической промышленности, ис пользующегося для вскрытия руд и концен тратов,- серной кислоты увеличилась в 5 раз.
Как результат, на грани рентабельности ока зались многие рудоперерабатывающие пред приятия.
Повышение тарифов на энергоноси тели влечет за собой повышение цен на про дукты цветной и черной металлургии.
Мы вы нуждены констатировать факт — химические технологии, использующиеся сейчас на рудо перерабатывающих и металлургических пред приятиях, не могут быть конкурентоспособны ми в современных экономических условиях. В то же время сама рудоперерабатывающая и ме таллургическая промышленность является ос новой российской экономики.

В нашей стране часто из комплексных руд из влекается один ценный компонент, остальные уходят в шлак.
Количество отходов на совре менных химических предприятиях поражает во ображение.
Например, при производстве одной тонны меди образуется 12 т шлака, в котором содержится большое количество ценных ком понентов: цинк, марганец, никель, алюминий…
А содержание золота в медеплавильных шла ках достигает 1 г/т.
Количество металлургиче ских и угольных шлаков достигло таких раз меров, что места их хранения стали класси фицировать как техногенные месторождения.
Запасы отходов металлургических, горнодо бывающих и химических производств, а также топливно-энергетического комплекса соста вляют около 80 млрд.т.
Ежегодно в России про дуцируется около 1,5 млрд.т техногенного сырья.

Беда российского горно-химического ком плекса в том, что в нем эксплуатируются дав, но устаревшие производства, которые не мо гут конкурировать в изменившемся высоко технологичном мире, это приводит к есте ственному вымиранию таких производств, и стране ничего не остается, как продавать одно сырье.
Фториды, пришедшие на смену серно кислотным и хлорным технологиям, способны изменить ситуацию.
Это единственный способ перейти от продажи сырья к его высокотехно логической переработке на месте, создать, но вые рабочие места, инфраструктуру и, как следствие, оставить прибыль в нашей стране. И это можно делать уже сегодня.

НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФТОРИДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Возвращаясь к экологической стороне фто ридных технологий, отметим, что ужасы о все уничтожающем фторе преувеличены. Совре менные фторидные технологии вполне обхо дятся без газообразного фтора.

Одним из перспективных фторирующих агентов является фторид аммония. При нор мальных условиях это кристаллическое по рошкообразное вещество, которое вполне можно держать в руках.
Стоит фторид аммония нагреть выше 120°C, порошок начинает пла виться и превращаться в гидродифторид ам мония, который обладает сильнейшими фто рирующими свойствами и способен разлагать даже самые упорные минералы.
Положитель ным экономическим фактором фторидных тех нологий является возможность его полной ре генерации и возврата в процесс.
Ниже на схе ме приведена наиболее простая схема фторо аммонийного цикла передела кварцевого сырья в синтетический оксид кремния. Это простой пример показывает всю логику фтороаммонийной схемы, позволяющей из дешевого недефицитного кварца производить востребованный на рынке синтетический оксид кремния.

Диоксид титана входит в десятку основных продуктов химической промышленности и ис пользуется в качестве белого пигмента в ла кокрасочных изделиях.
При производстве одной тонны титановых белил по сернокислотной технологии выбрасывается 10 т гидролизной серной кислоты и 60 т сернокислых сточных вод.
В России производство белого пигмента вообще отсутствует. Мало кто задумывается о проис хождении белой краски, которой мы пользуемся во время ремонта.
Вся белая краска, в том чис ле известные российские лакокрасочные брен ды, производится из импортных пигментов!
Ежегодно в Россию импортируют около 65 тыс.т диоксида титана, произведенного из на шего же сырья, на сумму около 5 млрд. руб. в год — это упущенные возможности, обуслов ленные отсутствием современной технологии, производства белого пигмента.

В качестве альтернативной технологии переработки иль менита рассмотрен фтороаммонийный спо соб получения диоксида титана.
Известно, что ильменит реагирует с фторидами аммония с об разованием нестехиометрических соединений фторотитаната и фтороферрата аммония.
Фтороаммонийный метод позволяет в одну стадию выделить из ильменита тетрафторид ти тана и перевести его в форму диоксида титана.
Метод сочетает в себе операции по разложению ильменита с одновременной очисткой от при месей хрома и тория и не требует использова ния агрессивных реагентов, не приводит к об разованию жидких или каких-либо других от ходов.

Фтороаммонийная технология переработки титанового сырья ориентирована на перера ботку недр уникального Туганского месторо ждения, находящегося в 30 км от Томска.
При наличии надежной рентабельной и экологиче ски безопасной технологии разработка этого месторождения поможет выйти Томской обла сти в мировые лидеры по производству дио ксида титана.
У нас есть шанс создать первый в России бренд отечественной белой краски.

Причиной срыва множества правитель ственных программ по развитию отечественной пигментной промышленности стало отсутствие современной технологии переработки титано- вого сырья. Фторидные технологии способны заместить нерентабельные способы перера- ботки минерального сырья.

КАК «ЗАПУСТИТЬ ПРОЦЕСС»

Командой наших ученых в основном отра ботаны правила, по которым можно запустить наши технологии в дело. Принцип организации взаимодействия компании «Фторидные техно- логии» с партнерами достаточно стандарт- ный. Обычно работа складывается из не- скольких стадий:

1) Первоначальное технико-экономическое обоснование переработки сырья, с учетом су ществующих цен на продукцию, сырье и реа генты. Прогнозы влияния изменения цен на бли жайший период, рентабельность предложенной технологии и ее прево- сходство перед клас сическими.

2) Лабораторная апробация переработки сырья, предварительный регламент. На осно ве лабораторной апробации рассчитывается се бестоимость передела, делается первичная оценка инвестиций в производство.

3) Если предварительные данные удовлетво ряют заказчика, переходим к стадии укрупнен ного проектирования. На опытном производстве Томского политехнического университета строит ся опытный участок для переработки 1–10 т сырья в год. На этой стадии возможно пригласить инвесторов, показать им процесс на деле. От- рабатывается точный регламент технологии. Делается задание на проектирование.

4) Последняя стадия — разработка техни ческого проекта и привязка его к местности.

Стратегическим партнером компании являет ся Томский политехнический университет, на базе которого возможно параллельно с работой над проектом осуществить подготовку специа листов, причем как технологов, так и топ-мене ждеров будущего производства, т. е. подготовить команду специалистов, способных запустить процесс и осуществлять точное соблюдение тех нологии и менеджмент производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Некоторые скептики считают банальным или даже пошлым «расходовать» научный по тенциал на такие старомодные материалы, как железо, медь, алюминий, диоксид титана или кремния.
Но мало кто задумывается, что именно они составляют основу нашей жиз недеятельности, именно на них мы тратим большую часть доходов, а снижение себе стоимости производства основных продуктов химической промышленности может принести в масштабах государства прибыль ничуть не меньшую, нежели разработка принципиально новых материалов.

Развитие сырьевого сектора российской экономики заключается в модернизации су ществующих сернокислотных, хлорных и пи рометаллургических переделов и внедрении современных более рентабельных фторидных методов переработки минерального сырья до готового коммерческого продукта.
Фто ридные технологии должны стать одним из приоритетных направлений развития хими ческой промышленности, поскольку способны произвести экономический переворот и пре вратить российский сырьевой комплекс не органических ископаемых в один из круп нейших производственных секторов отече ственной, а не зарубежной экономики.

Публикация А. Дьяченко, доктора технических наук,
профессора Томского политехнического университета,
генерального директора ООО «Фторидные технологии»

Статьи