Среди редких металлов сегодня скандий - один из тех, чьё потребление в мире составляет десятки тонн в год (хотя с учётом перекосов статистики, в первую очередь китайской, возможно уже и сотни тонн - но не более). Однако же у скандиевых сплавов есть большое будущее, и оно может быть связано именно с Россией. О нем на последней конференции Группы CREON по РЗМ был сделан подробный доклад.
Старший менеджер компании Sunresin Михаил Михайленко рассказал на этой конференции о стратегии вовлечения скандия в хозяйственный оборот и о возможностях резко нарастить его ресурсную базу.
Начать с того, что скандий везде добывают попутно. Соответственно, и его запасы считаются попутно с основными элементами.
На недавней расширенной коллеги Федерального агентства по недропользованию «Роснедра» было объявлено, что за последние 10 лет АО «Росгеология» нарастила в стране запасы скандия аж почти на 6 тысяч тонн (при этом не известно, в каких именно рудах - урановых, ильменитовых, магнетитовых или иных - а первый в СССР скандий был когда-то получен из оловянной руды). И неизвестно, какова может быть себестоимость добычи.
В последние годы в России скандий добывало АО «Далур», принадлежащее госкорпорации «Росатом», путём подземного скважинного выщелачивания урановых руд. Компания производила не только чистый металл, но и лигатуры со скандием. Пару лет назад холдингом «Росатом-Недра» даже ставилась задача «Далуру» довести выпуск скандия до 900 кг в год, но позднее от этих планов отказались - учитывая, что на рынке много дешёвого металла китайского производства.
По словам Михаила Михайленко, на этом фронте роста добычи от атомщиков ждать не имеет особого смысла - содержание скандия в урановой руде низкое, себестоимость добычи высокая. Однако есть другие резервы.
Старший менеджер компании Sunresin Михаил Михайленко.
Михаил Михайленко отметил, что сегодня в мире реализуются несколько (а из них как минимум пять, что называется, на низком старте) проектов, направленных на увеличение выпуска скандия. Это проекты в США, Австралии, Канаде. Недавно был запущен в строй проект «РУСАЛА», в котором в качестве сырья используются красные шламы - то есть отходы собственного производства при выпуске алюминия. Все эти проекты суммарно дадут увеличение выпуска скандия на 300-350 кг в год.
Установка «РУСАЛА» пока может дать до 100 кг скандия в год, но в прошлом году дала 19 кг в опытном режиме (а перспективные планы озвучивались на 1,5 тонны). По некоторым оценкам, красных шламов в России накоплено 600 млн тонн. «РУСАЛ» взялся за эту тему «по-взрослому», отметил Михайленко. Однако специалист считает, что сырьевая база скандия может быть пополнена ещё одним высокоэффективным источником.
«Себестоимость выпуска скандия сегодня считают по операционным расходам в районе 500-600 долларов за килограмм. Тогда как главное препятствие для реализации скандиевых проектов - высокие капитальные затраты. Вот почему может быть крайне интересным уральское горнодобывающее предприятие, - отметил Михайленко. - С 60-х годов прошлого века, когда запустили Качканарский ГОК, стало известно о наличии скандии в его отходах мокрой магнитной сепарации. Причём содержания скандия там весьма приличные: 100-180 граммов на тонну, но это средние оценки, можно назвать более широкие - от 80 до 250 граммов на тонну.
Ежегодный выброс отходов мокрой магнитной сепарации составляет более 40 млн тонн. То есть ежегодно «в трубу» вылетают несколько тысяч тонн скандия. Всего в отвалах ГОКа уже накоплено порядка 150-300 тысяч тонн редкого металла.
Это вам не 300 тонн, которые те зарубежные проекты обеспечат. Вот о чем стоит сегодня говорить.
Чем хорош Качканарский ГОК - он может обеспечить крупный масштаб производства. Сам материал предопределяет некоторые технологические преимущества. Здесь исключена самая дорогая часть в любом горно-металлургическом производстве, рудоподготовка. То есть стадия от добычи до получения продуктивных растворов, до переделов, где извлекается металл. В некоторых случаях в себестоимости эта часть может до 80% занимать. Не требуется осветления пульпы, логистическое плечо отсутствует.
Извлечение металла в случае применения сорбции позволяет работать со сложными пульпами - глинистыми, труднофильтруемыми, и экологически это достаточно удобный метод. Выщелачивается из раствора скандий, его поглощает ионообменная смола, на ситах происходит отделение насыщенной смолы. Этот метод был хорошо отработан ещё в СССР, об этом свидетельствует, например, опыт Навоийского ГМК в Узбекистане».
Скандий умели извлекать еще на советских предприятиях.
Хорошо, но есть ли вообще такое понятие, как мировой рынок скандия? Строго говоря, его нет. Михайленко напомнил основные критерии, которыми характеризуются развитые рынки: наличие стабильного платежеспособного спроса и предложения, регулярное осуществление сделок, наличие институтов, включая биржевые площадки и т.д.
Всего этого для скандия не существует - мы наблюдаем сделки по скандию, имеющие спорадический, закрытый характер. Объективная информация об их условиях чаще всего недоступна. Но в этой ситуации появляется окнов возможностей, позволяющее России задать свою повестку на формирующемся рынке.
Осуществимость проекта зависит от спроса на скандий. А он вполне может заметно вырасти в ближайшие годы. Дело в том, что помимо традиционных для применения скандия отраслей (авиакосмическая, судостроительная и другие), в игру может включиться строительный сектор. У алюмоскандиевых сплавов открывается большое будущее.
Дело в том, что в ряде случаев алюминий, легированный скандием, вполне может конкурировать с конструкционной сталью.
У этого сплава есть недостаток - некоторый дефицит жесткости. Но во многих ситуациях он может выигрывать у стали по необходимой массе, по свариваемости и технологичности, а в определённых условиях и по цене - причём и как сырье для 3D печати, и в виде готовых конструкций.
Из этого сплава могут быть изготовлены пространственные фермы, купола и кровельные конструкции, фасадные несущие элементы, лёгкие этажные надстройки. Даже при 0,2 % использования скандия как легирующей добавки свойства алюминия радикально улучшаются.
По подсчётам Михаила Михайленко, если сплаву алюминий-скандий удастся заместить 1% конструкционной стали это уже потребует сотен тонн добычи Sc2O3. Но для этого стоимость скандия на рынке следует довести хотя бы до 700 долларов за килограмм. Что в условиях роста производства скандия может быть вполне реально.
РУСАЛ совместно с КУМЗ стали производить широкую номенклатуру катаных и прессованных полуфабрикатов из сплава марки 1581 (содержание скандия 0,03%).
К слову, применение скандия начинает постепенно расти и в других отраслях. Например, недавно было объявлено о том, что инновационный алюминиево-магниево-скандиевый сплав 1581, разработанный специалистами Института лёгких материалов и технологий (ИЛМиТ) РУСАЛа, стал альтернативой традиционным алюминиевым сплавам.
За счёт использования добавки скандия удалось более чем на 30% улучшить его свойства по сравнению со сплавами типа алюминий-магний при сохранении высокого уровня коррозионной стойкости и свариваемости, что позволяет успешно применять данный материал в сварных конструкциях.
Причём РУСАЛ совместно с Каменск-Уральским металлургическим заводом (КУМЗ) стали производить широкую номенклатуру катаных и прессованных полуфабрикатов из сплава марки 1581 (содержание скандия 0,03%). И его с удовольствием берут, например, российские судостроители и производители железнодорожной техники.
«Разумеется, такие проекты крупные, как массовое внедрение в промышленность скандия, конечно, требуют привлечения крупных серьёзных игроков, первым из которых является государство. Китай уже давно занимается этой темой. Но мы можем выступить здесь первыми», - таким выводом завершил своё выступление Михаил Михайленко.
Алексей Василивецкий
