Ми продовжуємо серію публікацій, присвячених найважливішим містоутворюючому підприємству, Новосибірському заводу хімконцентратів, який в нинішньому році відзначає своє 65-річчя. Сьогодні ми розповімо про літієвому виробництві ВАТ «НЗХК»
Від скла до авіації
Літій - незвичайний метал. Почнемо з того, що він дуже легкий (з усіх металів у нього найнижча щільність, майже в два рази нижче щільності води). При цьому літій досить м'який і пластичний. Хімічні властивості деяких сполук літію унікальні, тому сфера застосування цього металу досить широка. Невелика добавка літію значно покращує якість основного матеріалу - наприклад, посилює електропровідність, а вага при цьому знижується.
Літієво-алюмінієві сплави знаходять широке застосування в авіаційній і космічній промисловості. Свого часу з подібних сплавів був виготовлений суцільнозварний винищувач Міг-29, вага якого був на 20 відсотків нижче вихідного зразка. Крім того, літій і його сполуки використовуються при виробництві штучного каучуку, виготовленні мастил, які працюють в широкому діапазоні температур (всім відомий литол). Карбонат літію застосовують при виробництві скла, глазурі, фарб, а фторид літію - в оптиці. Також літій і його сполуки використовуються в якості хімічних компонентів для ядерних енергетичних реакторів, як катодні матеріали для джерел струму, а також в якості присадок в електроліти лужних акумуляторів.
- Домогтися цього було непросто. Справа в тому, що процес зневоднення хлориду літію і його сушіння був дуже складним і «брудним», - згадує Юрій Власов. - Але завдяки створенню установки киплячого шару ми отримали прекрасну, ефективну і практично безвідходну технологію. Якщо коротко, то в цю установку упорскували розчин, а на виході отримували готові гранули.
Одним з побічних продуктів, який виділяється в процесі виробництва, є хлор. Це дуже отруйний газ. Навіть невелика його кількість, розсіяне в повітрі, досить небезпечно для життя і здоров'я людей. А значить, потрібно було якось позбутися від хлору. Тоді співробітники лабораторії запропонували очищати і утилізувати гази, які утворювалися в процесі виробництва, шляхом абсорбції їх розчином гідроксиду літію. В результаті цього процесу утворювалися хлоридні сполуки, які після їх обробки перетворювалися в хлорид літію. Іншими словами, шкідливий хлор завдяки витонченої технологічною схемою перетворювався в потрібний продукт.
Захист від нейтронів
Колектив «виробництва-600» брав безпосередню участь в реалізації космічних програм. В кінці 50-х років вчені фізико-енергетичного інституту в Обнінську розробили пряме перетворення ядерної теплової енергії в електричну. Це дозволило створити компактну установку з ядерним реактором-перетворювачем, яку можна було використовувати на космічних кораблях і в супутниках. Але справа в тому, що такий реактор дає дуже щільний потік нейтронів. Щоб на борту космічного апарату могли працювати прилади, треба було знизити щільність нейтронного потоку в мільйон разів. На землі цього домагаються, споруджуючи бетонні стіни товщиною кілька метрів. Однак величезну масу бетону не піднімеш в космос! Словом, завдання стояло непросте. Проте вихід був знайдений. Одне із з'єднань літію, а саме його гідрид, має унікальну властивість поглинати нейтрони.
- Перед нами була поставлена задача виготовити з цього матеріалу радіаційний захист між ядерним реактором і приладовим відсіком, - каже Юрій Власов. - Основна складність полягала в тому, що гідрид літію при зміні температури істотно зменшує свій обсяг (на 17 відсотків). А це значить, що виникають порожнечі і тріщини. Ми вирішили цю проблему, проводячи повільне охолодження. Кожен виріб ми охолоджували протягом місяця, знижуючи температуру на 2 - 3 градуси за годину. Завдання було вирішена.
У перспективі - новий завод
І в ті часи, і зараз виробництво літію і його з'єднань - дуже складне і наукомістке справу. Сьогодні тільки три країни світу володіють повним циклом виробництва - Росія, США і Китай. Причому кожна з них має свій «коник». Росія, наприклад, виробляє найчистіший літій, так званий батарейний сорт. Новосибірський завод хімконцентратів сьогодні виготовляє близько 30 відсотків усього виробленого в світі літію.
- Ми випускаємо металевий літій, а також хлорид літію, - розповідає начальник цеху виробництва комерційних літієвих матеріалів (цех №
За словами Віктора Шевкунова, в цеху № 7 вже створено дослідне виробництво катодних матеріалів. Зараз фахівці відпрацьовують технологію. Цей напрямок є досить перспективним. Дослідна партія катодного матеріалу, виготовленого на НЗХК, вже надійшла на «Ліотех». З нього зібрали кілька акумуляторів, які проходять випробування. Попередні результати дуже обнадійливі. Обговорюється питання про будівництво в Новосибірську окремого заводу по виробництву катодного матеріалу для літій-іонних акумуляторів. Під нього вже виділено майданчик на території НЗХК.
Інше, не менш перспективний напрямок, - виробництво каталізаторного металевого літію, який використовується при виготовленні синтетичного каучуку. Попит на цю продукцію на світовому ринку постійно зростає. Але для того, щоб випускати катализаторную літій, необхідно модернізувати обладнання. Цей процес вже йде.
- Підбиваючи підсумок, я хочу сказати, що за півстоліття нам вдалося створити унікальне, практично безвідходне виробництво, яке працює на перспективу, - підкреслює Віктор Шевкунов. - Сьогодні технології досягли високого рівня. Те, що раніше називалося відходами, сьогодні перетворюється в готову продукцію. Наприклад, крім основної продукції ми випускаємо гіпохлорит натрію, який використовується для очищення питної води. Його закуповують у нас підприємства Новосибірської, Томської, Омської областей і Алтайського краю. Але я впевнений - головні наші досягнення ще попереду.
Виробництво літію на Новосибірському заводі хімконцентратів бере початок в 1954 році
Літієво-алюмінієві сплави знаходять широке застосування в авіаційній і космічній промисловості. Свого часу з подібних сплавів був виготовлений суцільнозварний винищувач Міг-29, вага якого був на 20 відсотків нижче вихідного зразка