В Кузбасском политехе проходит серия открытых лекций

Дни науки в Кузбасском политехе продолжаются. У студентов есть уникальная возможность посетить открытые лекции от ведущих учёных и приглашённых экспертов. Часть таких научных встреч уже прошла в институте химических и нефтегазовых технологий, где говорили о стратегически важных ресурсах и возможностях современного производства.

Без редкоземельных элементов – ни шагу в высокие технологии

Профессор кафедры химии, технологии неорганических веществ и наноматериалов Татьяна Черкасова провела для студентов открытую лекцию на тему «Редкие и редкоземельные элементы – основа технологического развития России».

Создание высокотехнологичных производств – это вопрос стратегического развития России. Редкие металлы – это все современные высокие технологии: атомная промышленность, химическая, автомобильная и т.д. Сейчас санкции увеличиваются и затрагивают всё большее количество наших компаний, в первую очередь высокотехнологичных. И тем важнее становятся эти металлы, их производство и добыча, – пояснила Татьяна Григорьевна.

Редкие металлы – это группа элементов, в которую входят скандий, иттрий и лантаноиды. Согласно классификации, они делятся на несколько видов: тугоплавкие, легкие, радиоактивные, рассеянные и редкоземельные элементы.

Интересно, что большинство редких металлов не образуют собственных месторождений. В связи с тем, что самородных металлов практически нет, производство редких металлов очень сложное и многоступенчатое. Можно выделить следующие стадии: разложение рудных концентратов, получение чистых химических соединений (оксидов или солей), выделение металла из его соединения.

Например, цирконий – давно известный элемент четвёртой группы. А вот гафний открыт буквально 55 лет назад, потому что он содержится вместе с цирконием, но в очень небольших количествах. Все эти открытия происходят по мере развития высоких технологий. Собственные месторождения имеют ванадий, литий, бериллий и некоторые другие. В самородном состоянии встречаются только висмут и очень редко тантал.

Доминирующим производителем и продавцом редких металлов был и остаётся Китай, который активно развивает редкоземельную промышленность и продолжает вводить жёсткие экономические санкции.

Запас редких и редкоземельных металлов в России в два раза меньше, чем в Китае, однако это солидное количество ресурсов. В настоящее время Россия обеспечена следующими металлами: медь, никель, олово, вольфрам, молибден, тантал, ниобий, кобальт, скандий, германий, лантаноиды, свинец, сурьма, золото, серебро и цинк. Более двух трети российских балансовых запасов сосредоточены в Мурманской области, здесь находятся и все разрабатываемые месторождения, например, Хибинская группа редких земель.

Таким образом, во всех странах сохраняется повышенный интерес к высоким технологиям, соответственно и спрос на редкие металлы во всём мире продолжает расти.

Второй шанс для отходов

Следующую лекцию на тему «Техногенные месторождения – перспективный источник минерального сырья» прочитал директор института химических и нефтегазовых технологий, кандидат технических наук Виктор Тихонов. Не секрет, что все ресурсы, которые используются в химической промышленности, энергетике и других отраслях, берутся из земли. В результате их переработки образуются отходы, которые, по мнению Виктора Владимировича, следует рассматривать не как экологическую проблему, а как ценное техногенное сырьё.

По словам лектора, в Кемеровской области сосредоточено около 52 % промышленных отходов России. Эти материалы уже извлечены из недр, что снижает затраты на добычу и первичную обработку. В них содержатся ценные элементы, такие как стронций, цирконий, галлий и другие востребованные редкоземельные металлы.

Примером успешного использования техногенного сырья стало строительство первого в России завода с полной утилизацией золошлаковых отходов. Технология переработки была разработана после тщательного изучения состава золошлаков. В ходе исследования проводился комплексный анализ на содержание 73-х элементов, включая углерод и гранулометрический состав, а также проверка на радиационную активность.

Запросы на внедрение технологии уже поступили от предприятий Новокузнецка, Юрги, Якутии и Сахалина. Это показывает, что рациональное использование техногенного сырья – не просто способ снизить нагрузку на окружающую среду, но и возможность создания новых производств и рабочих мест.

Опыт реальных производственников

Кузбасский политех посетил выпускник 2005 года Павел Вьюгин, сегодня он занимает должность начальника цеха № 13 КАО «Азот». Павел поделился со студентами своими знаниями о производстве, а также подчеркнул, что молодые, амбициозные специалисты имеют все шансы быстро построить успешную карьеру.

Цех № 13, которым руководит Павел Вьюгин, является самым крупным на предприятии. В нём работает около 280 человек, а состоит он из нескольких отделений, включая производство, обработку гранулированной продукции и сервисное обслуживание. Основной технологический процесс связан с производством аммиачной селитры, которая применяется как в сельском хозяйстве, так и в различных отраслях промышленности.

Основное сырьё для аммиачной селитры – аммиак, который поступает на производство азотной кислоты. Азотная кислота в процессе нейтрализации взаимодействует с аммиаком, в результате чего выделяется тепло. Далее образуется раствор аммиачной селитры, который проходит через несколько аппаратов для выпаривания и повышения концентрации. Полученный раствор подаётся на грануляционную башню высотой 70 метров, где распыляется и охлаждается, образуя гранулы аммиачной селитры. Затем эти гранулы проходят через классификаторы, которые отделяют некондиционные частицы. Готовый продукт упаковывается в большие пластиковые мешки по 800–1000 кг и отправляется на отгрузку.

Павел также отметил несколько «узких мест» в технологическом процессе, которые возникают при увеличении мощности производства. Например, при повышении нагрузки переливные линии и аппараты могут не справляться с объёмом, что требует модернизации оборудования. Увеличение мощности также может привести к перегрузке грануляторов, что влияет на качество гранул и может вызвать заливание. Для повышения производительности необходимо модернизировать насосы и увеличить диаметр трубопроводов.

Особое внимание на предприятии уделяется и социальной политике. Работники могут вносить свои предложения по улучшению производственных процессов через электронные системы обратной связи, а лучшие идеи регулярно внедряются в производство. Павел Вьюгин подчеркнул, что успех в карьере и на производстве зависит от готовности учиться, развиваться и предлагать новые идеи.

12 февраля

10:50 – Открытая лекция д.т.н. Валерия Александровича Федорина «Открыто-подземная добыча угля в Кузбассе» (корпус № 1, ауд. 1422, ул. Весенняя, 28);

12:30 – Открытая лекция доцента кафедры информационной безопасности Александра Григорьевича Киренберга «Информационная безопасность как неотъемлемая часть нашей жизни» (корпус № 1, ауд. 1146, ул. Весенняя, 28).

14 февраля

11:00 – Открытая лекция главного научного сотрудника Института угля СО РАН Сергея Васильевича Шаклеина «Путь к науке: опыт и советы молодым!» (корпус № 1, ауд. 1416, ул. Весенняя, 28).