Флотореагенты: реакция замещения

45% всего минерального сырья в России, которое в принципе проходит этап переработки, обогащают с помощью технологии флотации. Это универсальный метод, который подходит и для угля, и для редких металлов. Флотация жизненно необходима российской горной отрасли,
поэтому очень важно, кто поставляет отечественным предприятиям реагенты. Понятное дело, что в текущих условиях вопрос «гражданства» попадает в разряд первоочередных.

Данными об объёмах руд, которые перерабатывают методом флотации, поделилась руководитель направления технологического аудита и инжиниринга в переработке минерального сырья «Б1» Татьяна Юшина на конференции «Цветные металлы России и СНГ».

При этом генеральный директор ООО «Флотент Кемикалс Рус» Алексей Марфицин считает, что популярность флотации со временем будет только расти, ведь к предприятиям, которые работают с рудами, присоединятся небольшие фабрики, где будут обогащать хвосты.

«И тенденция нескольких лет такова, что всё больше и больше фабрик переходят на флотацию, к тому же эту технологию закладывают в проект строящихся объектов. И тренд этот сохранится», — уверен г-н Марфицин.

Больше реагентов

По данным «Механобр-Оргсинтез-Реагент», советские обогатители использовали на работающих производствах порядка 30 типов реагентов, такие же цифры приводит Татьяна Юшина. Этого оказывалось достаточно, и показатели извлечения на наших и зарубежных фабриках были сопоставимыми.

Аналитики также отмечают интересный момент: в СССР расход флотореагентов был заметно больше, чем в современной России, поскольку никто «химию» не считал и не экономил — не было такой установки. К тому же на советских фабриках в этом качестве использовали ещё и отходы производства, а они не всегда давали должный эффект из-за непостоянства состава.

Сейчас, по словам Татьяны Юшиной, перечень наиболее важных реагентов насчитывает более 70 позиций, и номенклатура постоянно расширяется. Во всём мире она увеличилась в 2-3 раза за последние 30 лет.

«С одной стороны, этот факт обусловлен тенденцией к исчерпанию запасов богатых и легкообогатимых руд. Мы вводим в эксплуатацию месторождения с бедными рудами, которые к тому же характеризуются сложным минеральным составом. Растёт многообразие типов перерабатываемого сырья: руд и техногенных продуктов. Перед предприятиями состоит задача максимально извлечь все ценные компоненты при сохранении технологических показателей.

С другой стороны, постоянно растут требования металлургического передела к качеству сырья, то есть получаемых концентратов. К тому же горно-металлургические комплексы стремятся стать более экологичными», — рассказала о причинах развития номенклатуры реагентов Татьяна Юшина.

По данным «Инфомайн», в 2023 году объём российского рынка флотационных реагентов составил 230-250 тыс. тонн. Аналитики компании «Гликоли.ру» сообщают, что в 2021–2022 годах российские предприятия потребляли порядка 180–200 тыс. тонн, при этом рынок рос на 2–4% ежегодно.
Больше всех реагентов приобретают предприятия, которые перерабатывают медьсодержащие руды, в том числе медно-цинковые, медно-никелевые, медно-молибденовые — «Инфомайн» отводит им 45%. На втором месте — горно-химическое сырьё: апатит-нефелиновые и калийные руды. На третьем расположились свинцово-цинковые руды, и только за ними следуют золотосодержащие.

По данным, представленным на международной конференции «Реагенты в горнодобывающей промышленности — 2022», из общего объёма применяемых в России реагентов 70% приходится на модификаторы, 25% — на собиратели, еще 5% — на пенообразователи. Эксперт «Механобр-Оргсинтез-Реагент», уточняет, что модификаторы относятся к крупнотоннажным продуктам общехимического назначения, и глобальных сложностей с ними у современных ГОКов нет.

По оценке того же «Инфомайн», доля импортных реагентов из названного объёма — только 11%. Аналитики «Гликоли.ру» говорят примерно то же: около 90% потребностей рынка закрывает отечественная продукция. Можно было бы считать ситуацию абсолютно здоровой, но, по словам Татьяны Юшиной, «довольно низкий уровень связан с тем, что импортируются в основном малотоннажные флотореагенты». И тем не менее эксперт отметила позитивную динамику.

А экспортёры кто?

Понятно, что география импортных поставок в последние годы существенно изменилась. Доля стран Евросоюза ожидаемо сократилась почти до нуля, а их место заняли китайские компании: суммарно их доля теперь составляет порядка 85% от общего объёма привозных реагентов.

В прошлые годы крупными поставщиками химии в Россию были Германия и Швеция, а уже в 2023 году на их долю пришлось только 0,5 и 0 % соответственно. Четыре ведущих зарубежных компании: BASF, Nouryon, Clariant, Cytec — завозили к нам те самые «эксклюзивные» флотореагенты. Объём был небольшим (до 1 тыс. т), но эта продукция была необходима обогатителям. В 2023 году все они поставили нам по 0 тонн, сообщила Татьяна Юшина.

Зато выросла доля Беларуси — с 34,3 до 47,2%. «Братская республика» поставляет в РФ силикат-глыбу (жидкое стекло) для флотации апатитовых и калийных руд, а также едкое кали для производства ксантогенатов.

Очень широкий перечень продукции завозят нам китайские компании. Причём интересно, что общее их число фактически не изменилось — их по-прежнему порядка 30, а вот объёмы поставок эта тридцатка нарастила. Свою продукцию эти производители завозят как через дилеров, так и напрямую, сотрудничая с нашими ГОКами.

Интересна история с флоакулянтами — эти соединения очень широко применяют в отрасли обогащения минерального сырья. Крупными поставщиками в прошлые годы были немецкая BASF, французская SNF и ряд других западных компаний. Только вот они ещё в 2010-х годах перенесли своё производство в Китай, так что с приобретением этих реагентов у нас проблем нет. При этом, по словам Татьяны Юшиной, доля российских компаний стабильно растёт, но пока не превышает 25-30% от общего объёма. Ёмкость рынка специалист оценила в 25-30 тыс. тонн.

По информации Татьяны Юшиной, из Китая мы везём тионокарбаматы, дитиокарбаматы, дитиофосфаты и катионные собиратели. А вот анионные собиратели для апатита в 2023 году нам ещё поставляла Германия, правда, объёмы заметно снизились по сравнению с досанкционным периодом.

Алексей Марфицин говорит, что те объёмы, которые раньше приходились на европейские поставки, сегодня перекрыли либо китайские, либо российские компании. При этом к первым у специалиста есть вопросы.

«Китайские поставщики часто обманывают: или привозят продукт низкого качества, или вообще не тот, который нужен заказчику. Разбираются потом с этим технологи, ведь результат обогащения во многом зависит от них.

Например, ГОКу нужен ксантогенат калия бутиловый. Китайский поставщик привозит продукт, в паспорте которого написано именно это, но на самом деле это ксантогенат натрия бутиловый. В Китае нет калия — если и есть, то в очень ограниченном количестве.

Мы знаем об этом, поскольку сами является поставщиками ксантогенатов и гарантированно привозим соединение калия. Мы даже готовы бесплатно выслать на обогатительное предприятие методику определения калия и натрия в ксантогенатах, чтобы заказчик оценил добросовестность поставщика», — описал существующую проблему Алексей Марфицин.

Специалист говорит, что китайские поставщики часто берут более привлекательной ценой, но снижение стоимости порой идёт в ущерб качеству. Эксперт подчёркивает, что и советские, и российские производители всегда создавали достойные реагенты, поэтому советует заказчикам делать ставку на своих соотечественников.

«Качественные реагенты позволяют поднять процент извлечения и улучшить свойства концентрата, что оборачивается дополнительной прибылью для предприятия», — напоминает г-н Марфицин.

Как бы то ни было, эксперты отмечают, то суммарный объём поставок флотореагентов из-за рубежа в последние годы снижается.

Из чего же, из чего же

В целом в России сегодня работает достаточное количество производителей флотореагентов. Кроме уже названного «Флотент Кемикал Рус», в стране есть «Волжский оргсинтез», «Химпром», «Квадрат-Плюс», НПП «Квалитет», «МБИ-Синтез». Кроме того, некоторые виды реагентов производят Группа «Илим», «Нижнекамск-нефтехим», «Тольяттикаучук», ИПК «РН-ХИМ».

Среди названных компаний есть предприятия с очень продолжительной историей. Например, «Волжскому оргсинтезу» уже больше 50 лет, он производит базовую химию для разных отраслей промышленности, в том числе и фотореагенты. Ещё при СССР завод разрабатывал и выпускал новые соединения. «Квадрат плюс» в начале 2000-х продолжил дело производственной структуры, которая образовалась на основе лаборатории синтеза «Механобр».

То есть рынок, мягко говоря, не пуст. Но важно, из какого сырья производят эту продукцию.

«К сожалению, российские компани далеко не всегда обеспечены отечественными сырьевыми компонентами», — отметила Татьяна Юшина.

Специалисты «Механобр-Оргсинтез-Реагент» также говорят, что уже в 1990-х мы перестали выпускать ряд реагентов, потому что не было сырья — закрылись сопутствующие производства.
Например, для выпуска уже названного ксантогената калия, который является основным собирателем при флотации руд цветных металлов, требуется гидроксид калия, он же едкое кали.

В России его производит «Сода-Хлорат», но порядка 20-30%, по информации
Татьяны Юшиной, занимает импортная продукция. Основной объём поставок идёт из дружественной Беларуси.

Для производства другого важного типа собирателей, диалкидитиофосфата, нужен пентасульфид фосфора. Это соединение выпускали в СССР, однако в 1990-х производство закрыли. Теперь мы импортируем этот химикат: прежде его поставляли в Россию Италия и Германия, но после начала СВО географию пришлось скорректировать.

Мы сохранили некоторые связи с итальянскими компаниями, а также закупаем пентасульфид фосфора в Индии. Но, говорит г-жа Юшина, качество завозимого вещества нестабильно и меняется от партии к партии. Вывод понятен: в России нужно восстановить собственное производство этого химиката.

При флотации апатитовых и калийных руд в качестве подавителя российские предприятия: «Апатит», Ковдорский ГОК, «Уралкалий» — используют силикат-глыбу (жидкое стекло), и поставщиком опять же выступает Беларусь.

Таким образом, критической ситуацию не назовёшь — производства работают, поставки идут, и коллапса на этом рынке санкции не создали, активизировались дружественные страны. Однако актуальность задачи технологической независимости никто не отменял.

Татьяна Юшина считает, что в целом Россия способна импортозаместить требуемые реагенты. Специалист подчёркивает, что необходимый ассортимент этих продуктов обуславливает не только технико-экономические показатели фабрик и эффективность процесса флотации, но и безопасность страны в кризисных ситуациях. При этом у нас есть практически все виды сырья для выпуска требуемых соединений, хотя с некоторыми сейчас имеются трудности.

Например, сероуглерод выпускает «Волжский оргсинтез». Натриевую щёлочь производят в России и в странах СНГ. Калиевую щёлочь в России производят, но для синтеза этот продукт малопригоден, поэтому мы закупаем его в Беларуси, Корее или Китае. О пентасульфиде фосфора мы уже говорили, но технически такое производство можно наладить внутри страны. С органическим сырьём тоже не всё гладко. Сейчас российские заводы выпускают только четыре вида, другую продукцию мы импортируем.

Разработать новые реагенты

Есть и вторая задача. Мы начали с того, что номенклатура используемых флотореагентов за последние годы очень выросла, и тому есть объективные причины. Однако, подчёркивает Татьяна Юшина, в нашей стране практически отсутствуют систематические исследования по созданию новых реагентов.

Если в СССР существовали профильные институты, то сейчас таковых нет. Есть инжиниринговые компании, которые разрабатывают технологию обогащения полезных ископаемых, и таких структур довольно много. Это и «ТОМС», и «Иргередмет», и «Механобр Инжиниринг», и «Гипроникель», и «Полюс Красноярск», и «РИВС».

«Но все они не проводят работ в области синтеза реагентов, а в основном внедряют соединения уже известные, в том числе и доступные импортные варианты», — говорит Татьяна Юшина.
Алексей Марфицин добавляет, что руда каждого месторождении уникальна, и, чтобы получить высокие показатели извлечения, флотореагенты нужно подбирать индивидуально. И в ряде случав приходится не выбирать из списка существующих решений, а создавать новое.

«Нет универсальной таблетки, каждый регент, как правило, требует разработки для того или иного процесса. Если бы кто-то смог произвести реагент, который гарантирует эффективное извлечение на любой фабрике, он, наверное, получил бы Нобелевскою премию. Только, к сожалению, это невозможно. При подборе решений для каждого предприятия нужно анализировать минеральный состав руды, смотреть, какой реагент будет работать лучше, а иногда и разрабатывать новые», — объяснил специалист.

Татьяна Юшина назвала этот аспект работы «маркетинговыми решениями». Она также читает, что продвижение высокотехнологичной продукции, к которой относятся и флотационные реагенты, требует индивидуального подхода к каждому заказчику и каждому объекту.

А ещё специалист полагает, что нашей стане необходима структура, неважно, государственная или частная, которая будет заниматься разработкой новых рецептур и синтезом реагентов. При этом она может использовать имеющиеся наработки, которые сделали ещё советские предшественники.

А таковых немало, ведь у нас работали как минимум «Механобр» и «Гинцветмет», которые создали и внедрили в производство множество реагентов на предприятиях по всему Союзу. Г-жа Юшина напомнила, что многие китайские производители, у которых мы сейчас и закупаем химию, не выбросили техрегламенты, которые создали партнёры из СССР много десятилетий назад, и преуспели.

Что мы можем

Пока же разработкой и выпуском новых соединений заняты сами компании-производители. Например, «Квадрат плюс» в содружестве с «Механобр-Оргсинтез-Реагент» уже больше 20 лет производит и генерирует новые решения, в том числе на основе диалкидитиофосфатов. Компания выпускает порядка 50 реагентов, а «в запасе» у неё — более сотни новых разработок, которые в данный момент проходят апробацию.

Продукцию производителя приобретают крупные российские, а также казахстанские фабрики. Сейчас, по информации Татьяны Юшиной, компания создаёт реагенты для флотации окисленных руд цветных металлов, а также проводит испытания гидроксамовых кислот.

Последние находят применение при флотации редких металлов, так что собственное производство этих соединений будет прекрасно сочетаться с модернизацией Ловозерского ГОКа, да и других редкометалльных предприятий страны.

Компания «Квалитет» тоже вносит свой вклад. Она производит довольно широкий перечень
реагентов, в том числе разработала композиционные депрессоры пирротина: они призваны повысить эффективность флотации упорных золотосодержащих руд. Продукция «Квалитет» также уходит в числе прочего и в страны СНГ, на ГОКи Казахстана и Узбекистана, и в ряде случаев успешно заменила американскую химию.

«Волжский Оргсинтез» строит новую линию по производству бутилового ксантогената калия, которая позволит увеличить объёмы до 45 тысяч тонн в год. По информации местных СМИ, запуск намечен на конец следующего года.

«Проект стартовал в 2020 году. Но в связи с изменениями на международной арене и санкциями против нашей страны у нас были сложности с поставкой импортного оборудования, которое планировалось первоначально. Сейчас мы ведём поиски аналогов в России и дружественных странах. Это немного затягивает процесс реализации. Но тем не менее мы уверенно идём вперед», — сказал в интервью газете «Волжская правда» технический директор АО «Волжский оргсинтез» Виктор Юров.

«Флотент Кемикал Рус» разработал ряд реагентов-собирателей дитиофосфатов, а также эфиров ксантогеновых кислот с различной длиной и строением УВ-фрагмента. К этому шагу компанию подтолкнула обеспокоенность ситуацией с китайскими поставками, о чём уже говорил Алексей Марфицин.

«Да, их стоимость выше, чем у китайских поставщиков, но наши реагенты обеспечат более высокое извлечение и качество концентрата. Также мы разработали и планируем запустить в производство новые собиратели окисленных минералов. С их помощью фабрики смогут перерабатывать смешанные руды (сульфидные плюс окисленные), что позволит предприятиям добывать дополнительный объём металла. Эти реагенты хорошо покажут себя и на отвальных хвостах.

Сейчас мы проводим исследования, смотрим, какие эффекты дают новые реагенты и их сочетания, чтобы предложить промышленности оптимальные режимы флотации труднообогатимых руд», — рассказал директор «Флотент Кемикал Рус».

А в 2023 году в нашем полку прибыло: пермские активы ЗАО «Соленис Технолоджис МСП» перешли в собственность российской ГК «Норкем». Завод уже много лет работает в нашей стране, но прежде он находился в американской собственности.

В целом участники рынка настроены позитивно. Флотореагенты стране нужны, спрос на них упадёт только в том случае, если мы резко сократим производство цветных, драгоценных и редких металлов, а такой сценарий маловероятен. Спрос на российскую продукцию сохраняется вопреки санкциям, а установка развивать индустрию дана сверху.

Кстати, ещё в 2023 году вышло поручение президента Владимира Путина, в котором глава государства дал указание принять дополнительные меры по ускоренному развитию производства малотоннажной и среднетоннажной химической продукции. В эту категорию попадают и флотореагенты.

Алексей Марфицин, генеральный директор ООО «Флотент Кемикалс Рус»

«Согласно утвержденной Правительством РФ Стратегии развития отрасли драгоценных металлов на перспективу до 2030 года, важное значение имеет формирование высокотехнологичной конкурентоспособной, устойчивой промышленности благородных металлов, в которой на всех этапах производства будут применяться оптимальные технологические решения.

Одним из основных методов обогащения золотосодержащих руд с тонковкраплённым и дисперсным золотом является флотация, и развитие этой технологии неразрывно связано с разработкой высокопроизводительного оборудования и эффективных и экологически безопасных флотационных реагентов для переработки труднообогатимых руд и техногенных продуктов. Наша компания уже производит необходимые соединения и разрабатывает новые».

Текст: Кира Истратова