В настоящий момент промышленность России сталкивается с дефицитом фторсодержащего сырья, которое активно применяется для производства алюминия, специальных стекол, керамики, оптических и лазерных материалов, а также в стоматологии для насыщения эмали минеральными соединениями. Большую часть рынка сегодня составляет дорогостоящая импортная продукция фтористых солей, поэтому предприятия химической и металлургической промышленности заинтересованы в более доступном источнике их добычи. Ученые Пермского Политеха разработали отечественную технологию непрерывного получения фторида алюминия и фторида кальция из отходов производства фосфорных удобрений. Вывод разработки на российский рынок обеспечивает эффективное рентабельное импортозамещение фторсодержащих материалов.
На технологию получен патент. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Использование фторсодержащих органических и неорганических продуктов играет значительную роль в создании и развитии ведущих наукоемких технологий. Фторид алюминия и фторид кальция являются важными химическими реагентами и промышленными химикатами, в основном используемыми при производстве фтористого водорода. С их помощью изготавливаются многие лекарства, полимеры, хладагенты, оптические и лазерные материалы. Но основное применение они нашли в металлургии, особенно в производстве алюминия.
Исходное сырье для получения фтористых солей — это плавиковый шпат — минерал, запасы которого в России постепенно сокращаются и который значительно ниже качеством, чем у лидеров импорта шпата (Китай, Монголия). Но существующие технологии с его использованием имеют ряд недостатков в виде потери фторидов при их получении, высокой трудоемкости и продолжительности процессов. Это требует поиска новых фторсодержащих источников и технологий, которые позволят получать нужные вещества с высокой экономической эффективностью.
Один из таких крупнейших источников фторидов — это отходы производства фосфорных удобрений. Ученые Пермского Политеха разработали технологию, позволяющую на их основе получать фторид алюминия и фторид кальция в непрерывном режиме и с высоким качеством продукта. Сейчас политехники работают над выводом разработки на российский рынок взамен импортному плавиковому шпату.
— Способ основан на переработке побочного продукта производства фосфорных удобрений — кремнефтористоводородной кислоты, с последующей очисткой от примесей и обработкой в печи. Простота и небольшая продолжительность циклов процесса обеспечивает непрерывный режим работы, что повышает интенсивность и эффективность получения фторида алюминия и фторида кальция, — рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, кандидат технических наук Андрей Старостин.
Разработка политехников повышает рентабельность получения фтористых солей до 250-300%, устраняет основные недостатки существующих способов, обеспечивает высокую чистоту продукта и импортозамещает дефицитный ресурс.
— Сейчас мы находимся на пути к выводу технологии на российский рынок. После заключения контракта с индустриальными партнерами и проведения финальных испытаний мы выйдем на дальнейшее масштабирование производства под нужды партнеров в соответствии с сырьевыми источниками. Мы планируем реализовывать 15 000-20 000 тонн фторида алюминия в год, себестоимость которого составит 1100-1150 USD/тонн, что является преимуществом перед зарубежными конкурентам, — поделился аспирант кафедры химических технологий ПНИПУ Вячеслав Пунькаев.
Потенциальные потребители ученых Пермского Политеха — это предприятия химической и металлургической промышленности, которые производят алюминий и фтористые соли и нуждаются в более дешевом источнике сырья, а также производители фосфорных удобрений, заинтересованные в переработке отходов своего производства.
