«Росатом» планирует нарастить производство редкого скандия

«Далур» провел плавку алюмо-скандиевой лигатуры. Это новый продукт предприятия. Директор по развитию бизнеса «Атомредметзолота» Руслан Димухамедов, курирующий проект, объяснил, зачем и кому нужен скандий, и дал расклад по рынку.

1 тыс. долларов за килограмм

— Расскажите, пожалуйста, где нужен скандий.

— Скандий — ​это редкий металл, используется в высокотехнологичных секторах промышленности. Прежде всего, в авиационной, ракетной, судостроительной отрасли — ​но не столько гражданской, сколько оборонной направленности. Это стабильный, хоть и довольно узкий рынок. В основном применяется стандартный алюминиевый сплав с содержанием скандия 0,1 %. Но сейчас и металлурги, и те, кто занимается производством скандия, смотрят на рынок автомобилей. На наших глазах происходит эволюционное движение от стальных к алюминиевым корпусам. И вопрос в том, чтобы на этом рынке закрепиться и производителям скандия с алюмо-скандиевой лигатурой.

— А что мешает?

— Автопроизводители требуют, чтобы цена сплавов со скандием отличалась от цены традиционных сплавов только в той мере, насколько они качественнее: если прочнее в 1,5 раза, то и дороже в 1,5 раза, не больше.

— Но вы сказали, что содержание скандия в сплавах минимально, — ​значит, удорожание не критично?

— Когда скандий стоит 1 тыс. долларов за килограмм, даже столь небольшое количество имеет значение. Для автопроизводителей, которые всю жизнь довольствовались железом, переход на алюминий — ​это само по себе челлендж. Алюмо-скандиевые сплавы — ​следующий вызов. Нужно снижать содержание скандия в сплавах, не теряя прочностных свойств. Поэтому с точки зрения выхода скандия в массовые сферы применения не все так гладко, как хотелось бы.

— В каких сферах скандий находит массовое применение?

— По разным оценкам, порядка 70–85 % скандия, что производят в мире, — ​это лигатуры для проката, которые, как я говорил, используются в оборонке. Другой достаточно значимый сегмент рынка — ​твердооксидные топливные элементы, которые позволяют делать генераторы электрического тока без движущихся частей. На вход подается природный газ и воздух, они смешиваются внутри топливного элемента и на выходе дают электричество и воду.

— Где они используются?

— В России такие топливные элементы пока не используют, у нас предпочитают другие технологии. Но, например, в Соединенных Штатах, в Кремниевой долине, у порядка 90 % компаний с большими дата-центрами — ​всех «Гуглов», «Ораклов» и других — твердооксидные генераторы в качестве резервных источников энергии. На этот сегмент приходится примерно 15–20 % рынка. И еще 5–10 % — ​все прочие применения. В частности, прожекторы, которые светят чисто белым светом, созданы с использованием скандия как элемента накаливания. Фотовспышки с очень высокой долей вероятности сделаны с добавлением скандия, они дают чисто белый цвет — ​не желтый, не синий, не голубоватый. Плюс экзотическое применение: керамика для зубных протезов, лазеры. В России же исторически скандиевая тема началась с космического корабля «Буран»: из оксидной скандиевой керамики делали плитки огнезащиты. «Буран» при посадке, входя в плотные слои атмосферы, не оплавлялся.

Сосед урана

— Каков сейчас объем мирового рынка скандия?

— По разным данным, 20–30 т в год, и почти весь рынок занят китайскими компаниями.

— А что в России?

— В диапазоне от 0,5 до 2 т в год.

— Кто производит скандий в нашей стране?

— Несколько лет назад отдельные компании пытались наладить производство. В частности, «Интермикс» выпускал оксид и лигатуру на своем предприятии в Лермонтове в Ставропольском крае. Но сейчас на всем постсоветском пространстве единственный промышленный производитель скандия — ​это «Далур». В начале 1990-х годов, еще на стадии геологоразведочных работ, делали опытную скандиевую установку. Но тогда само предприятие находилось на стадии «опытной установки», было не до того. К промышленному выпуску скандия мы вернулись лишь в 2010-е годы.

— Как вообще возникла идея добывать скандий?

— Мы решили извлекать скандий, чтобы диверсифицировать производство и увеличить глубину переработки нашего сырья. Идею вынашивали с 2012–2013 годов. Но от предварительных оценок — ​чего нам будет стоить добыча скандия и как это повлияет на экономику урана — ​к разработке технологий перешли в 2015-м.

— Технологию разрабатывали сами?

— Нет, Уральский федеральный университет. Технология оптимизирована специально под скандий. Ученые предложили такой режим сорбции и десорбции, чтобы на смолу из раствора осаждался только скандий, без радиоактивных примесей.

— На всех участках «Далура» есть скандий?

— На обоих месторождениях, которые разрабатывает «Далур», скандий есть. На Далматовском — ​порядка 0,5 мг на литр продуктивного раствора. На Хохловском — ​0,8 мг на литр. На третьем, Добровольном, которое находится в 300 км от Далматовского и готовится к эксплуатации, на скандий исследований не проводили. Но поскольку тип месторождений один, есть основания считать, что и на Добровольном содержание скандия примерно такое же.

«Далур» будет последовательно отрабатывать все три ориентировочно до 2040 года, до конца жизни урановых месторождений.

Три продукта

— Вы начали выпускать лигатуру. А что еще производите?

— Технология включает три передела и, соответственно, на выходе три продукта. При извлечении из раствора мы получаем фторид скандия. По одной технологической цепочке мы можем из него делать оксид скандия — ​это самый распространенный на мировом рынке товарный продукт. Кроме того, наша технология изначально была рассчитана так, чтобы, получая фторид скандия, выплавлять из него лигатуру, минуя стадию оксида. Теперь мы можем продавать и оксид, и лигатуру. Либо, в зависимости от договоренности с покупателями, исходный фторид, если у них свой лигатурный передел. Товар — ​не столько вопрос технологии, сколько вопрос потребностей покупателя.—

— Продавать будете и оксид, и лигатуру?

— На российском рынке две-три компании занимаются переплавкой оксида скандия в лигатуру. Покупатели лигатуры, а это три других завода, отливают из нее скандиевые сплавы. Из этих сплавов делают прокат. Нашей лигатуре, которую мы готовимся выпускать в тоннажных объемах, нужно еще пройти процедуру сертификации, чтобы добиться признания у тех компаний, которые из лигатур производят сплавы. Если производителям проката сегодня привычно покупать материал у тех металлургических компаний, которые занимаются лигатурами, то мы этим лигатурным компаниям поставляем оксид скандия.

Стратегический металл

— Напомните, когда вы вышли на промышленное производство оксида скандия.

— В 2019 году.

— Каков сейчас объем производства по оксиду и по лигатуре?

— По лигатурам мы пока не говорим об объемах. У нас есть сырье, технология и печи, но в производственные планы, утверждаемые на уровне холдинга, мы их еще не включаем. В настоящее время наш товарный продукт — ​оксид. В 2018–2019 годы мы его произвели суммарно около 500 кг. План на этот год — ​порядка 700 кг. На следующий год — ​уже до 1,5 т. С 2022 года мы намерены держать планку на уровне 2 т. При объеме российского рынка до 2 т производство и потребление будут примерно сбалансированы. Сейчас при участии коллег из Минпромторга мы хотим перепроверить эти объемы и согласовать с участниками рынка переход на российское сырье.

— Зачем?

— Конечные потребители, особенно из оборонно-промышленного сектора, используют российские компоненты для выпуска вооружения. Если какой-нибудь обтекатель — ​то точно из российского сплава, предприятия четко за этим следят. Заводы по выпуску легких сплавов, безусловно, следят за тем, чтобы у них и лигатура была российская. А вот сырье для лигатур — ​отдельная тема, там контролируют не всю цепочку поставок.

Слышал от коллег из Минпромторга о том, что весной, когда из-за коронавируса закрыли границы, российские компоненты не производились, хотя формально все поставки для них российские. Значит, где-то был импорт, скандий завис на границе с Китаем и не попал в российскую лигатуру. Которая в итоге не стала российским обтекателем. Потому и важно иметь собственное сырье, даже если это сырье будет чуть дороже. В условиях относительно малого объема российского спроса и достаточно низких цен на скандий сложно говорить о сверхприбыли производителей скандия. Главное — ​было бы безубыточно, а на показатели доходности государство посмотрит сквозь отдельную призму и подумает, как помочь. На «Далуре» наряду с якорным урановым бизнесом, который на себе тянет экономику предприятия, есть еще маленький цех попутной, но стратегически важной для государства продукции. И для выпуска такой стратегической продукции должно быть системное решение.

— Какое, например?

— В июле 2019 года «Росатом» заключил соглашение о развитии высокотехнологичных отраслей с правительством РФ. Одно из направлений — ​редкие и редкоземельные металлы. В рамках дорожной карты «Технологии новых материалов и веществ» стоит задача заместить импорт по всем критически важным металлам, включая скандий.

— Да, но вы начали проект в 2015-м, а соглашение заключили в 2019-м. Значит, экономика где-то была?

— Экономика была и есть. У нас задача, чтобы добыча скандия была рентабельной. И мы ее выполняем. Я лишь говорю о том, что за высокой доходностью мы не гонимся. Смотрите: выручка «Далура» от урана составляет около 2 млрд рублей в год. От скандия — ​на порядок ниже. Когда мы начинали этот проект в 2015 году, цены на скандий были в два раза выше, мы рассчитывали на выручку 220–250 млн рублей. Сейчас цены просели, и целевая выручка за 2 т оксида — 120–130 млн.

— Если окажется, что рентабельность производства ниже нуля, вы остановите скандиевый проект?

— Если мы будем четко понимать, что производство скандия у нас жестко убыточно, и если государство скажет: «Ничего страшного, будем и дальше сидеть на китайском импорте» — ​тогда да, в этой довольно сложно воображаемой картине производство скандия на «Далуре» может остановиться. Таковы правила «Росатома». Другое дело, что такой сценарий воспринимается как фантастический. Задача, которую «Росатом» ставит перед нами, а правительство — ​перед «Росатомом», — ​предложить набор мер господдержки, чтобы скандий выпускать. «Атомредметзолото» неустанно над этими мерами думает.

— Но какая-то поддержка уже есть?

— Налоговые льготы, субсидии по процентным ставкам на кредиты, субсидии на экспортируемую продукцию, в перспективе — ​субсидии на развитие инфраструктуры. Весь этот комплекс мер заточен под то, чтобы обеспечить рентабельный выпуск продукции. Понятно, что идеал недостижим, и вопрос, какие меры господдержки необходимы и достаточны, он такой… дискуссионный.

СПРАВКА

Добавка скандия в виде микролегирующей примеси к алюминию и его сплавам увеличивает термическую стабильность, прочность и твердость сплава без потери пластичности. Кроме того, скандий увеличивает стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением и радиационному излучению и улучшает свариваемость полуфабрикатов.

На «Далуре» металлический расплав алюминия-скандия получают при температуре от 740 до 780°C. В качестве скандийсодержащего сырья используют тетрафторскандиат натрия, предварительно синтезированный из фторида скандия или продуктов переработки растворов после скважинного подземного выщелачивания урана.

Из описания изобретения «Способ получения лигатуры «алюминийскандий» (варианты)», правообладатель изобретения — «Далур»