Сегодня активно обсуждаются перспективы применения водорода в нашей жизни, в том числе и в металлургии. Магнитогорские ученые из МГТУ им. Г.И. Носова предложили новый способ переработки бедной окисленной никелевой руды с применением водорода.
«На сегодняшний день Российской Федерации для нужд тяжелой промышленности и сельского хозяйства приходится докупать нержавеющую сталь за рубежом. Так, нашей стране ежегодно требуется порядка одного миллиона тонн нержавеющей стали, а отечественное производство обеспечивает всего 300 тыс. тонн. Одна из причин такой ситуации заключается в том, что у нас для легирования нержавеющей стали производят только металлический никель, но он дорогой. По стоимости нержавеющей стали мы уступаем китайскими производителями почти в полтора раза», – рассказывает д.т.н., профессор кафедры металлургии и химических технологий МГТУ им. Г.И. Носова Вахит Бигеев.
Несколько лет назад по инициативе заведующего кафедрой металлургии и химических технологий Александра Харченко в лабораторном обеспечении кафедры появилась установка, которая позволяет обрабатывать железорудные материалы в различных средах, в том числе и в водородной. Исполнителями исследований водородного твердофазного восстановления никелевой руды выступили доцент Марина Потапова, заведующий лабораторией кафедры металлургии и химических технологий, Виктор Сысоев и аспирант Любовь Закуцкая.
Новый метод применили для селективного извлечения никеля и небольшой части железа из бедной окисленной никелевой руды. В результате впервые был получен так называемый «водородный» ферроникель. Ученые надеются на дальнейший эксперимент, который может отладить технологию получения ферроникеля из бедных забалансовых руд в промышленных масштабах.
«Если нам удастся получить водородный ферроникель, то перед страной откроется перспектива экономически и экологически выгодного производства нержавеющей стали. Сегодня так работают Китай, Филиппины и Индонезия, перерабатывая подобные руды, но углеродным способом. Индонезийцы сегодня на 1-м месте по производству ферроникеля, Китай много его потребляет и вышел на 1-е место по производству нержавеющей стали. Мы используем селективную переработку руды - сначала извлекаем никель, он восстанавливается раньше, чем железо. А также некоторое количество железа, а потом оставшееся отдаем дальше на окончательное восстановление. Новизна переработки в том, что мы обрабатываем эту руду водородом, а во всем мире ее перерабатывают углеродом, что наносит большой вред экологии», – объясняет Вахит Абрашитович.
Заказчиком и по совместительству участником исследования стала горно-рудная компания ООО «ВОСТОК НЕДРА РЕСУРС», которая занимается добычей марганцевой и железоникелевой руды, последняя есть в Сахаринском месторождении, рядом с поселком Субутак Агаповского района Челябинской области.
«Мы от них получаем пробы руды, анализируем исходный состав, принимаем технологические решения. Много работаем над более подходящим температурным режимом. Восстановление у нас твердофазное, что важно – не расплавляем руду. Нагреваем ее в печи с ограниченным нагревом до определенных температур, процесс идет, но еще материал не плавится. В руде появляются металлические микрочастицы, после чего мы после остывания материала его дробим. Затем в лаборатории кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения (заведующий кафедрой Игорь Гришин) методом электромагнитной сепарации извлекается ферроникель. Таким образом, из руды мы получаем два материала – ферроникель и железорудный концентрат», – говорит профессор.
По мнению авторов проекта, способ извлечения никеля с помощью водорода является более экологичным по сравнению с существующими технологиями.