В 2023 и 2024 годах объявлено о двух проектах по производству бериллия. Они позволят выпускать бериллий металлический и сплавы бериллия, востребованные в высокотехнологичных производствах по всему миру.
В отличие от многих других государств, РФ располагает мощной сырьевой базой этого стратегического металла. Начиная с 2022 года давно назревшая потребность в импортозамещении стратегических полезных ископаемых стала активно обсуждаться на разных уровнях власти. Были приняты меры господдержки, чтобы запустить отечественное производство бериллия на двух площадках.
Бериллий — один из редких металлов. Он в 1,5 раза легче и в 9 раз твёрже алюминия. Лёгкий, при этом прочный и термостойкий, с большим модулем упругости и хорошей теплопроводностью, бериллий незаменим как конструкционный материал в авиа-, ракетостроении и космической технике.
Отражатели нейтронов из бериллия устанавливают в атомных реакторах, его используют в производстве тепловых экранов и систем наведения. Благодаря высокой проницаемости для рентгеновских лучей из бериллия делают «окна» рентгеновских трубок, откуда излучение выходит наружу.
Из стали с добавлением бериллия производят пружины, которые остаются упругими при красном калении и способны выдерживать миллиарды циклов нагрузки. Сплавы меди и бериллия (бериллиевая бронза) не искрят при ударе и применяются в изготовлении инструментов для работы во взрывоопасных средах.
В 2023 году мировое производство бериллия оценивалось в 300 тонн в год, отметил в своём докладе на конференции по минерально-сырьевой базе металлов высоких технологий завкафедрой химии и технологии редких элементов РТУ МИРЭА Александр Дьяченко.
70% рынка занимает компания Materion (США), полностью обеспеченная собственным сырьём.
Ещё 20% приходится на долю Казахстана. Ульбинский металлургический завод производит бериллий из руд, вывезенных ещё при Советском Союзе с месторождений на Урале и в Забайкалье. Параллельно «Казатомпром» получает лицензии на разработку месторождений в Казахстане.
Продукция китайского завода Shul Kou Shan охватывает оставшиеся 10% рынка. Его производственные мощности загружены собственным сырьём на 70%.
При 100-процентной обеспеченности собственным сырьём Россия имеет хорошие перспективы. Наладив переработку, наша страна не только покроет свои потребности в бериллии (около 40 тонн в год, по подсчётам Александра Дьяченко), но и сможет поставлять стратегический металл на мировой рынок.
В советский период, когда промышленный рост был во многом обусловлен потребностями стратегических отраслей, в нашей стране разрабатывались два месторождения бериллия. На Малышевском месторождении в Свердловской области добывали бериллиевую руду с содержанием оксида бериллия 0,14%. Его выбрали в качестве сырьевой базы в 1942 году, поскольку в тяжёлых военных условиях невозможно было провести геологоразведку более подходящих месторождений, объясняет завкафедрой химии и технологии редких элементов РТУ МИРЭА Александр Дьяченко.
В 1940-1980-е годы «Мариинский прииск» производил из руд Малышевского месторождения бериллиевый концентрат, но с конца 1980-х добыча бериллиевой руды и производство концентрата прекратились, поскольку оборонная промышленность резко снизила потребление бериллия.
После 20-летнего периода нестабильности и последующего восстановления рудника «Мариинский прииск» в 2014 году вошёл в состав ГК «Ростех», а спустя четыре года был выделен в самостоятельное предприятие. С 2014 по 2019 год на Малышевском месторождении добывали изумрудное сырьё, но предприятие оставалось убыточным: сказывались бедность добываемой руды, недостаточная операционная эффективность и низкая цена изумрудов на мировом рынке.
В 1964 году было открыто Ермаковское месторождение в Бурятии с содержанием оксида бериллия в 10 раз больше, чем в руде Малышевского месторождения (1,19%). С 1979 года его разрабатывал Забайкальский горно-обогатительный комбинат. С 1989 года месторождение законсервировано.
Остальные восемь разведанных месторождений бериллия ещё не разработаны, указывает в докладе по перспективам производства и потребления бериллия Александр Дьяченко.
Малышевское и Аульское месторождения бериллия разрабатывает «Мариинский прииск», входящий в структуру «Ростеха». Их подтверждённые запасы бериллия оцениваются более чем в 13,4 тыс. тонн. Ещё порядка 17,3 тыс. тонн запасов приходится на оксид бериллия.
В 2023 году «Ростех» подтвердил планы организовать полный цикл производства металлического бериллия на базе АО «Мариинский прииск». В рамках инвестпроекта до 2026 года на предприятии предполагается построить и запустить флотационную фабрику. Она сможет перерабатывать до 250 тыс. тонн изумрудно-бериллиевой руды и выпускать до 50 тонн бериллия ежегодно.
Также в инвестпроект входит строительство нового металлургического завода в индустриальном парке «Богословский» ТОСЭР города Краснотурьинска. После выхода на полную загрузку мощностей металлургическое производство бериллия сможет ежегодно перерабатывать 1260 тонн концентрата, производя около 12 тонн металлического бериллия, 200 тонн гидроксида бериллия, 1160 тонн медно-бериллиевых сплавов и 11 тонн оксида бериллия, следует из инвестпроекта развития «Мариинского прииска», опубликованного в 2019 году.
Пока ведётся техническое переоснащение производства, «Мариинский прииск» начнёт осваивать новые глубокие горизонты месторождения. Это позволит к 2030 году нарастить годовой объём добычи руды с 250 тыс. до 400 тыс. тонн.
В переработку планируется вовлечь 243 тыс. тонн галечника — отхода изумрудно-извлекательной фабрики, содержащего 0,11-0,12% оксида бериллия. А также 5,6 млн тонн отвалов советского производства бериллового концентрата с содержанием оксида бериллия на уровне 0,02%.
Ещё одно месторождение бериллия в РФ — Ермаковское в Бурятии — с 1979 года разрабатывал Забайкальский горно-обогатительный комбинат. С 1989 года месторождение законсервировано.
Здесь максимальное содержание оксида бериллия в руде из всех российских залежей редкого металла (1,19%). На момент лицензирования в 2005 году запасы Ермаковского месторождения оценивались в 1,4 млн тонн руды.
В 2024 году Ермаковское месторождение было включено в границы ТОР «Бурятия». Инвестор, компания «Ермаковское» Владислава Свиблова, планирует возобновить здесь производство бериллиевой продукции в период с 2024 по 2034 годы. Для этого в рамках проекта построят горно-обогатительный комбинат по переработке руды.
В 2000-е годы во ВНИИХТ разработана технология получения гидроксида бериллия методом электродиализа. Учёные провели укрупнённые испытания на специально созданной установке. Специалисты сочли технологию очень перспективной, поскольку для неё не нужны реагенты, а значит, производство будет экологичным. Однако на опытно-промышленные испытания, необходимые для подготовки ТЭО полномасштабного производства, не нашлось средств.
В 2010-х команда учёных из ВНИИХТ создала принципиально новую, экологически более безопасную и экономически более эффективную технологию получения гидроксида бериллия. Разработка была удостоена национальной премии в области импортозамещения «Приоритет-2019».
В 2022 году в АО «ВНИИНМ» (входит в Топливную компанию «Росатома» «ТВЭЛ») открылась лаборатория химического анализа бериллия и его соединений. Здесь ВНИИНМ, ВНИИХТ и НПО «Луч» совместно разрабатывают современные, экономически эффективные, малоотходные и экологически безопасные технологии получения бериллиевой продукции для будущего завода. В том же году в лаборатории начали получать в небольшом количестве образцы фторбериллата аммония и фторида бериллия — сырья для производства чернового бериллия.
Сейчас над технологией флотации для фабрики Малышевского месторождения работают специалисты «Мариинского прииска», компании «Уралмеханобр» и ВНИИХТ.
На стратегические отрасли приходится лишь 10% потребностей России в бериллии, отмечает завкафедрой химии и технологии редких элементов РТУ МИРЭА Александр Дьяченко. 90% используемого бериллия — это сплавы для машиностроения и энергетики. Сейчас в нашу страну ежегодно завозится около 30 тонн бериллия в готовых изделиях (безыскровой инструмент, электроконтакторы, рессоры и пружины).
По мнению учёного, завод по переработке руды и производству бериллиевого концентрата будет убыточным. Нерентабельно и производство металла в объёмах, необходимых для ОПК. Экономический эффект будет иметь только предприятие полного цикла — от добычи руды до изготовления металлического бериллия и сплавов из него при наличии внутреннего рынка сбыта. Следовательно, нужно развивать отечественное производство бериллийсодержащих изделий: электрооборудования, станков, инструментов.
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.