Перейти к основному содержанию

Чем закончилась борьба русских и канадцев за «дьявольский металл»

Белоглазов
© В плавильном цехе комбината «Североникель»

Шахтеры Саксонии еще в Средние века прозвали никель «kupfer nickel», что в переводе с немецкого означало «дьявольский металл». Рудокопы часто путали его с медью и в гневе выбрасывали бесполезную на их взгляд руду, виня в собственных заблуждениях злого гнома из немецкой мифологии по имени Никель.

В XX веке этот же металл стал одним из главных индикаторов, безошибочно указывающих на приближение войны и страны, угрожающие миру. О его огромном влиянии на оборонную промышленность говорит, например, следующий факт: в период Первой мировой войны 1914-1918 годов цены на никель по сравнению с довоенными выросли в четыре раза, а потребление в три. Он был незаменим в производстве сверхпрочных бронированных сплавов для тяжёлой техники и орудий, а также сверхлёгких конструкций военной авиации. Монополистом долгие годы оставалась Канада, закрывающая до 98% мирового производства. Наиболее активно канадцы импортировали в Германию и Японию…

никель
© Форпост Северо-Запад

В 1934 году на XVII съезде ВКП (б) Сталин назвал цветную металлургию самым отстающим участком тяжелой промышленности. Ученые в условиях мобилизационной экономики все силы направили на целенаправленный поиск месторождений стратегически важного элемента. Уральского сырья не хватало для обеспечения нужд растущей экономики, и Наркомат тяжелой промышленности обратил внимание на Мончетундру, где только что обнаружили медно-никелевые сульфидные руды. Речь изначально шла о бедных рудах, но выбирать было не из чего…

В стенах Ленинградского горного института была образована научная Группа никель, нацеленная на разработку технологии получения чистого металла из залежей, найденных на Кольском полуострове. В опытной металлургической станции вуза в том же 1934-ом горняки получили первые электролитные никель и медь, констатировали наличие платиновых металлов, а в скором времени и кобальта. Образцы выслали первому секретарю Ленинградского обкома (в сегодняшнем варианте - губернатору) Сергею Кирову, который подтвердил целесообразность создания на полуострове первого в стране никелевого завода на сульфидных рудах мощностью 10 тысяч тонн никеля и 10 тысяч тонн меди в год.

масленицкий
© Строительство комбината Североникель/ Мончегорск, М.Г. Орешета, 1937 год

Возводить комбинат «Североникель» посреди дикой тундры, при отсутствии отечественного опыта по переработке руд, нехватки квалифицированных кадров и задержки поставок материалов было делом крайне сложным. Пуск первой очереди несколько раз переносился. Сталин, Молотов, Каганович и Жданов лично принимали участие в том, чтобы завод сдали в эксплуатацию. Наконец, 23 февраля 1939 года был получен первый огневой никель из руд Мончетундры.

масленицкий
© Газета "В бой за никель"
масленицкий
© Цех электролиза никеля — первый никель, 1940 год

За год комбинат вышел на полный цикл, но темпы производства даже с учетом развернутого стахановского движения оставались недостаточными. После нападения гитлеровской Германии на Советский Союз канадская фирма “Седбе-ри”, у которой мы закупали часть никеля, прекратила поставки. Вопрос о повышении эффективности отечественного производства встал ребром.

Наиболее слабым местом никелевого производства ученые Горного института считали технологию разделения медно-никелевых файнштейнов. Это промежуточный продукт при производстве меди, никеля и кобальта из сульфидных руд, который в зависимости от химического состава содержит от 30 до 50% никеля, 20% меди и около 1,5% кобальта.

Наркомцветмет выделил ленинградским ученым ассигнования на исследовательскую работу в этой области. Возглавил изыскания профессор Иван Масленицкий, который на тот момент находился с институтом в эвакуации в сибирском Черемхово. Металлург-обогатитель пришел к мысли о возможности замены широко используемого тогда дорогостоящего, энергоёмкого и громоздкого Орфорд-процесса — разделительной плавки, основанной на расслаивании, на флотационное разделение.

Изначально по канадскому образцу расплав файнштейна из шахтных ватержакетных печей заливался в стальные разборные изложницы, где происходило разделение сульфидов по плотности по принципу «верх-и-низ». Чёрный сульфид меди поднимался вверх, светло-зелёный сульфид никеля опускался вниз. После застывания файнштейн перевозили на разделочную площадку, и рабочие, вооруженные гаечным ключом, кувалдой, клещами и зубилом, разбирали изложницы. На пол вываливалась «чушка» около 1 м высотой и 30 см диаметром. Ее с помощью инструментов раскалывали поперек на чёрную и светло-зелёную части, которые затем шли в медный и никелевый цикл.

Иван Николаевич предложил полностью избавиться от изнурительного ручного труда. После охлаждения файнштейн измельчался в дробилках и мельницах и поступал в виде пульпы во флотомашины. Флотационная технология изящно справлялась с задачей: сульфиды меди переходили в пенный продукт, подвергающийся пяти перечисткам, сульфиды никеля – в камерный продукт, идущий на контрольную флотацию. И никаких кувалд и зубил!

Впоследствии выяснилось, что одновременно с Иваном Николаевичем флотация файнштейнов была освоена канадцами, которые считали себя беспрекословными лидерами в переработке и производстве никеля. Они заявили о собственном первенстве, однако каково же было их удивление, когда сравнение двух авторских свидетельств, отечественного и американского, выявило приоритет Масляницкого. Иван Николаевич запатентовал свою разработку гораздо раньше канадцев, потому технология получила его имя и международное признание.

масленицкий
© Форпост Северо-Запад / Архив Горного музея

Метод оказался настолько эффективным и высокоэкономичным, что в кратчайшие сроки вытеснил из отечественной и зарубежной практики прежний Орфорд-процесс. Он был успешно внедрен и на протяжении десятилетий оставался единственным на таких гигантах металлургии как Норильский горно-металлургический комбинат, комбинаты «Североникель» и «Печенганикель».

Имя Ивана Николаевича получило широчайшую известность среди специалистов отрасли.

Масленицкий родился в 1900 году в Торопце, в Тверской области. Его одношкольниками были четыре академика, председатель Совета национальностей Верховного совета СССР, секретарь ЦК КПСС. Оба космических челнока — советский «Буран» и американский «Шаттл» — создавали конструкторы-торопчане: Юрий Семёнов и Севир Богданов.

После окончания в 1924 году Ленинградского горного института молодой человек был приглашен в НИИ «Механобр», одновременно став преподавателем на химико-металлургическом факультете родного вуза и сотрудником технологической Группы никель.

Белоглазов
© Сотрудники одного из отделов проектной части НИИ «Механобр»

Основным направлением его исследований были разработка технологий комплексной переработки сырья цветных, благородных и редких металлов, энергоэффективных технологий дезинтеграции и концентрации минерального сырья. Помимо участия в коллективных разработках, он стал автором также уникальных авторских технологий и открытий.

В частности, в 1938 году Иван Николаевич разработал метод автоклавного выщелачивания некондиционных шеелитовых концентратов.

Шеелит имеет обширное использование в промышленности - добывается для получения вольфрама и его соединений (незаменимы при изготовлении снарядов, способных пробивать броню вражеских танков), используется в лазерных установках и ювелирном деле. Автоклавная гидрометаллургия отличается использованием высоких температур и давлений, позволяет максимально интенсифицировать технологические процессы, повысить прямое извлечение металлов, вовлекать в переработку сложное по составу сырье и полупродукты. Неудивительно, что метод Масленицкого получил широкое применение не только в СССР, но и за рубежом — в Канаде, США, Германии, Англии, Австралии, Японии, Китае.

масленицкий
© Труды Ивана Масленицкого

Итогом научной деятельности ученого стали учебник для студентов «Металлургия благородных металлов» и монография «Автоклавные процессы в цветной металлургии», в которой он подробно описал разработанные технологические схемы использования автоклавной гидрометаллургии для получения целого спектра тяжелых цветных, редких и благородных металлов - цинка, меди, никеля, кобальта, молибдена, вольфрама, урана, золота и металлов платиновой группы.

В 1947 году Иван Николаевич открыл в рудах Норильска новый минерал станнопалладинит, представляющий собой включения в ферроплатине — ценном минерале, в котором помимо платины присутствует около 20% железа.

Профессор был удостоен звания «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР» и получил степень доктора наук.

Помимо производственных и научных успехов важна роль Масленицкого в подготовке инженерных кадров для минерально-сырьевой отрасли. Еще в годы войны он был назначен деканом металлургического факультета Ленинградского горного института, а по возвращению вуза из эвакуации возглавил кафедру металлургии тяжёлых, цветных и благородных металлов (1952-1970).

Иван Николаевич скончался в 1972 году.

Широкий комплекс усовершенствований технологий и аппаратуры, примененный металлургами во время Великой Отечественной войны и после ее окончания, позволил выпускать в Мончегорске в промышленном масштабе самый чистый в мире электролитный никель — (Россия - 99,99%, США — 99,5%, Канада — 99,0%).

В 1989 году комбинат «Североникель», спроектированный и созданный профессурой Горного института, вошел в состав концерн «Норильский никель», который сегодня по-прежнему является крупнейшим в мире производителем никеля и палладия.

норникель
© Обогатительные мощности Кольской ГМК (Материалы пресс-службы "Норникель")
норникель
© Металлургические мощности Кольской ГМК (Материалы пресс-службы "Норникель")