- Фосфор: Свойства, Производство и Применение
- Производство фосфора
- Взаимодействие с простыми веществами
- Взаимодействие с водой
- Применение фосфора
- Отдельная заметка
- Обраще́ние к флотации в российской обогатительной промышленности
- Применение флотации
- Проблемы с флотореагентами
- Необходимость разработки новых решений
- Фосфор: основные характеристики
- Внешний вид простого вещества
- Характеристики элемента
- Термодинамические свойства
- Кристаллическая решётка
- Фосфор: история, свойства и применение
- Соединения фосфора в сельском хозяйстве
- Соединения фосфора в промышленности
- Фосфор: происхождение и использование
- Аллотропные модификации фосфора
- Фиолетовый фосфор
- Тайна перевала Дятлова
- Научный эксперимент или происшествие?
- Воздействие радиоактивного фосфора
- Отравление дятловцев и радиация
- Последствия отравления
- Палитра флотореагентов
- Опасность для здоровья
- Что мы умеем
- Есть ли импортозависимость?
- Биологическая роль соединений фосфора
- Токсикология элементарного фосфора
- Токсикология соединений фосфора
- Сырьевой вопрос
Фосфор: Свойства, Производство и Применение
В 1669 году Хеннинг Бранд при нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи получил светящееся в темноте вещество, названное сначала холодным огнём. Вторичное название фосфор происходит от греческих слов φώς — свет и φέρω — несу. В древнегреческой мифологии имя Фосфор (или Эосфор, др.-греч. ) носил страж Утренней звезды.
Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмом при температуре около…
Производство фосфора
Образующиеся пары фосфора конденсируются в приёмнике под слоем воды в аллотропическую модификацию в виде белого фосфора. Вместо фосфоритов для получения элементарного фосфора можно восстанавливать углём и другие неорганические соединения фосфора, например, в том числе, метафосфорную кислоту.
В жидком и растворённом состоянии, а также в парах до фосфор состоит из молекул . При нагревании выше молекулы диссоциируются.
При температуре выше молекулы распадаются на атомы.
Взаимодействие с простыми веществами
Фосфор легко окисляется кислородом:
- (с избытком кислорода)
- (при медленном окислении или при недостатке кислорода)
Взаимодействует со многими простыми веществами — галогенами, серой, некоторыми металлами.
Взаимодействие с водой
Фосфор взаимодействует с водой при температуре выше протекает реакция диспропорционирования с образованием фосфина и фосфорной кислоты.
Применение фосфора
Фосфор используется в различных областях, таких как сельское хозяйство для удобрений, в производстве шипучих напитков, в промышленности для производства стекла и лаков, в медицине и других отраслях.
Приказом Ростехнадзора от 09.08.2023 № 285 утверждён Перечень областей аттестации в области промышленной безопасности, по вопросам безопасности гидротехнических сооружений, безопасности в сфере электроэнергетики. Новый Перечень был опубликован на официальном Интернет – портале нормативных правовых актов 9 сентября 2023 года. Вступит приказ в силу осенью 2024 года и будет действовать 6 лет.
Количество областей аттестации стало на 11 больше. Но это не простое увеличение. Часть областей аттестации исключили, часть ликвидировали путём слияния, а часть разделили на несколько самостоятельных областей. При этом количество разделов осталось прежним и не изменились их наименования.
В обновлённом Перечне представлено 100 позиций. По сравнению с Перечнем, определённым приказом Ростехнадзора от 04.09.2020 № 334:
Отдельная заметка
Отмечается, что области аттестации, предусмотренные приказом Ростехнадзора от 09.08.2023 № 285, для лиц, уже прошедших аттестацию по приказу Ростехнадзора от 04.09.2020 № 334, будут применяться только после окончания срока действия данной аттестации при проведении периодической или внеочередной аттестации в соответствии с установленным Положением, утвержденным постановлением Правительства РФ от 13.01.2023 № 13.
С наилучшими пожеланиями,
АНО ДПО Энергобезопасность
Обраще́ние к флотации в российской обогатительной промышленности
По данным НИТУ МИСИС, в России на ГОКах и ОФ ежегодно перерабатывают 1 млрд тонн полезных ископаемых, причем около 45% объема минерального сырья обогащают методом флотации. Эту технологию применяют при переработке всех сульфидных руд, содержащих цветные, редкие и драгоценные металлы.
Применение флотации
Практически только флотационным методом обогащают апатитовые, шеелитовые, флююритовые и другие руды. Флотация находит применение при получении высококачественных железных и угольных концентратов. Отсутствие флотации делает современные обогатительные предприятия трудно представимыми.
Проблемы с флотореагентами
Согласно оценкам завкафедрой Обогащение и переработка полезных ископаемых и техногенного сырья НИТИ МИСИС Татьяны Юшиной, 60% потребляемых в России реагентов являются импортными решениями. Это указывает на важность развития научно-исследовательской работы в области органического синтеза и создания эффективных решений для отечественной промышленности.
Необходимость разработки новых решений
Татьяна Ивановна отмечает, что производство флотореагентов является сложным и требует крупномасштабных исследований. Для российской промышленности важно не только заменить импортные реагенты, но и расширить ассортимент, создавая новые и более эффективные решения.
Фосфор: основные характеристики
Фосфор (химический символ – P) – это химический элемент 15-й группы третьего периода периодической системы химических элементов. Вот некоторые ключевые характеристики фосфора:
Внешний вид простого вещества
Образцы желтого, красного и фиолетового фосфора.
Характеристики элемента
- Название, символ, номер: Фосфор/ Phosphorus (P), 15
- Группа, период, блок: 15 (устар. 5), 3, p-элемент
- Радиус атома: 128 пм
- Радиус иона: 35 (+5e) 212 (-3e) пм
- Энергия ионизации (первый электрон): 1011,2(10,48) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства
- Плотность (при н. у.): 1,82 г/см³ (белый фосфор)
- Температура плавления: 44,15 °C (317,3 K)
- Температура кипения: 279,85 °C (553 K)
- Мол. теплота плавления: 2,51 кДж/моль
- Мол. теплота испарения: 49,8 кДж/моль
Кристаллическая решётка
Структура решетки – кубическая, объемно-центрированная.
Фосфор: история, свойства и применение
Фосфор является важнейшим биогенным элементом и в то же время находит очень широкое применение в промышленности. Красный фосфор применяют в производстве спичек. Его вместе с тонко измельчённым стеклом и клеем наносят на боковую поверхность коробки. При трении спичечной головки, в состав которой входят хлорат калия и сера, происходит воспламенение.
Пожалуй, первое свойство фосфора, которое человек поставил себе на службу, — это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропической модификации.
Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый (жёлтый) фосфор, потому он очень часто применяется (в зажигательных бомбах и пр.).
Красный фосфор — основная модификация, производимая и потребляемая промышленностью. Он применяется в производстве спичек, взрывчатых веществ, зажигательных составов, различных типов топлива, а также противозадирных смазочных материалов, в качестве газопоглотителя в производстве ламп накаливания.
Соединения фосфора в сельском хозяйстве
Фосфор (в виде фосфатов) — один из трёх важнейших биогенных элементов, участвует в синтезе АТФ. Большая часть производимой фосфорной кислоты идёт на получение фосфорных удобрений — суперфосфата, преципитата, аммофоски и др.
Соединения фосфора в промышленности
Фосфаты широко используются:
- Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году. Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать философский камень, а получил светящееся вещество.
- Несколько позже фосфор был получен другим немецким химиком — Иоганном Кункелем.
- Независимо от Бранда и Кункеля фосфор был получен Р. Бойлем, описавшим его в статье Способ приготовления фосфора из человеческой мочи, датированной 14 октября 1680 года и опубликованной в 1693 году.
- Более усовершенствованный способ получения фосфора был опубликован в 1743 году Андреасом Маргграфом.
- Существуют данные, что фосфор умели получать ещё арабские алхимики в XII в.
Картина Джозефа Райта Алхимик, открывающий фосфор (1771 год), предположительно описывающая открытие фосфора Хеннигом Брандом.
Фосфор: происхождение и использование
То, что фосфор – простое вещество, доказал Лавуазье.
Аллотропные модификации фосфора
Аморфную аллотропную модификацию фосфора – красный фосфор Pn – выделил, нагревая белый фосфор без доступа воздуха, А. Шрёттер в середине XIX в.
Фиолетовый фосфор
В 1865 году Гитторф охлаждением красного фосфора в расплавленном свинце получил, как полагали, новую кристаллическую модификацию, которую назвали фиолетовой. Эта модификация была построена из группировок P8 и P9, связанных мостиковыми атомами фосфора в трубки. Однако в настоящее время считается, что фиолетовый фосфор – это крупнокристаллическая модификация красного.
Тайна перевала Дятлова
Советские власти, вероятно, не слишком торопились с поисками погибших на горе Холатчахль туристов из группы Игоря Дятлова, поскольку пытались скрыть правду о том, что они погибли в результате участия в эксперименте.
Такую версию событий таинственной гибели туристов в свое время озвучил ветеран КГБ и ФСБ России, кандидат медицинских наук Владимир Нагаев. Задержка была необходима для того, чтобы дождаться полураспада радиоактивного изотопа фосфора-32.
Научный эксперимент или происшествие?
Как считают независимые расследователи гибели дятловцев, туристы не просто ушли в горы, а являлись участниками научного эксперимента государственного значения. Их задачей было провести тестовые запуски радиозондов специального назначения в безлюдной местности. Радиозонды запускались на шарах с хлоропреновой оболочкой, наполненной пятисернистым фосфором – газом с короткоживущими радиоактивными изотопами.
Воздействие радиоактивного фосфора
В результате попадания метеорологических ракет в такие шары, туристов могло накрыть высокотоксичное облако, образовавшееся при взрыве или взрывах шаров. Исследователи полагают, что радиоактивный газ (пятисернистый фосфор) оказался в окружающей среде, вызвав образование высокотоксичных сернистых газов под воздействием влажности и ионизации окружающей среды, вызванных радиацией.
Отравление дятловцев и радиация
Поиски пропавшей группы намеренно затягивались. Первые тела членов группы Дятлова были обнаружены спустя почти месяц после их гибели. Этот период соответствует двум периодам полураспада радиоактивного изотопа фосфора-32, – отметили расследователи. Вероятное отравление дятловцев радиоактивным фосфором подтверждают и данные о том, что кожа погибших была темно-коричневого цвета, а на их одежде содержались следы радиации.
Последствия отравления
Сероводород также приводит к появлению отеков легких, расширению границ сердца (преимущественно правой половины), полнокровию органов и жидкой темной крови. Именно эти симптомы удивляли патологоанатомов, которые занимались вскрытием погибших и не вписывались в теорию о сходе лавины, которая, якобы, убила туристов.
Нагаев предполагал, что после трагической гибели туристов за ними отправили "отряд зачистки", который должен был убрать все следы и создать видимость бессмысленной, случайной гибели.
Ранее OBOZREVATEL также рассказывал об одном из последних фото группы Дятлова накануне гибели.
Элементарный фосфор при нормальных условиях существует в виде нескольких устойчивых аллотропных модификаций. Все существующие аллотропные модификации фосфора пока до конца не изучены. Традиционно различают три его модификации: белый, красный, чёрный. Иногда их ещё называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные описываемые модификации являются смесью этих трёх. При стандартных условиях устойчивы только две аллотропические модификации фосфора, например, белый фосфор термодинамически неустойчив (квазистационарное состояние) и переходит со временем при нормальных условиях в красный фосфор. Все модификации различаются по цвету, плотности и другим физическим и химическим характеристикам, особенно по химической активности. При переходе состояния вещества в более термодинамически устойчивую модификацию снижается химическая активность, например, при последовательном превращении белого фосфора в красный, потом красного в чёрный.
Белый фосфор представляет собой белое вещество (из-за примесей может иметь желтоватый оттенок). По внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий.
Молекула белого фосфора
Красный фосфор — это более термодинамически стабильная модификация элементарного фосфора. Впервые он был получен в 1847 году в Швеции австрийским химиком А. Шрёттером при нагревании белого фосфора при в атмосфере угарного газа (СО) в запаянной стеклянной ампуле.
Красный фосфор имеет формулу Рn и представляет собой полимер со сложной структурой. В зависимости от способа получения и степени дробления, красный фосфор имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии — тёмно-фиолетовый с медным оттенком, имеет металлический блеск. Химическая активность красного фосфора значительно ниже, чем у белого; ему присуща исключительно малая растворимость. Растворить красный фосфор возможно лишь в некоторых расплавленных металлах (свинец и висмут), чем иногда пользуются для получения крупных его кристаллов. Так, например, немецкий физико-химик И. В. Гитторф в 1865 году впервые получил прекрасно построенные, но небольшие по размеру кристаллы (фосфор Гитторфа). Красный фосфор на воздухе не самовоспламеняется, вплоть до температуры (при переходе в белую форму во время возгонки), но самовоспламеняется при трении или ударе, у него полностью отсутствует явление хемилюминесценции. Нерастворим в воде, а также в бензоле, сероуглероде и других веществах, растворим в трибромиде фосфора. При температуре возгонки красный фосфор превращается в пар, при охлаждении которого образуется в основном белый фосфор.
Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого, поэтому он применяется гораздо шире, например, в производстве спичек (составом, в который входит красный фосфор, покрыта тёрочная поверхность спичечных коробков). Плотность красного фосфора также выше, и достигает в литом виде. При хранении на воздухе красный фосфор в присутствии влаги постепенно окисляется, образуя гигроскопичный оксид, поглощает воду и отсыревает («отмокает»), образуя вязкую фосфорную кислоту; поэтому его хранят в герметичной таре. При «отмокании» — промывают водой от остатков фосфорных кислот, высушивают и используют по назначению.
Чёрный фосфор — это наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Впервые чёрный фосфор был получен в 1914 году американским физиком П. У. Бриджменом из белого фосфора в виде чёрных блестящих кристаллов, имеющих высокую плотность. Для проведения синтеза чёрного фосфора Бриджмен применил давление в (20 тысяч атмосфер) и температуру около Начало быстрого перехода лежит в области 13 000 атмосфер и температуре около
Чёрный фосфор представляет собой чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях. Поджечь чёрный фосфор можно, только предварительно сильно раскалив в атмосфере чистого кислорода до Чёрный фосфор проводит электрический ток и имеет свойства полупроводника. Температура плавления чёрного фосфора под давлением Па.
Палитра флотореагентов
Более 70 наименований флотореагентов — столько, по данным НИТУ МИСИС, уже сегодня нужно нашей промышленности, причём это только наиболее важные, необходимые соединения. Такой широкий ассортимент, говорит Татьяна Юшина, обусловлен многообразием типов и вещественных составов перерабатываемых руд.
По информации института, самый крупный сегмент потребителей фотореагентов — это предприятия, перерабатывающие цветные металлы, на эту подотрасль приходится 35% объёма. На втором месте переработка апатитовых руд — 22%, далее следуют драгметаллы и алмазы — 16%, на калийные руды приходится 15%, на уголь — 8%, оставшаяся небольшая доля — это прочие ПИ.
Советский Союз закономерно обеспечивал свои производства реагентами отечественного производства, хотя в СССР выпускали только порядка 30 наименований продуктов. На тот момент этого было достаточно, и показатели извлечения на наших фабриках не уступали показателям зарубежных.
Почему сегодня есть потребность в большем числе реагентов? Специалисты объясняют этот факт изменением состава руд, которые подвергаются флотации. Заместитель директора по научной работе ООО «НПП КВАЛИТЕТ» Михаил
Нафталь привёл целый перечень факторов, которые обуславливают постоянный поиск новых реагентных режимов и расширение ассортимента флотореагентов. Логика, на самом деле, понятна: запасы месторождений богатых и легкообогатимых руд по всем видам полезных ископаемых подходят к концу, настаёт черед руд бедных, труднообогатимых (в том числе упорных), а также отвальных и техногенных продуктов: шлаков, хвостов и так далее.
В связи с этим можно вспомнить автоклавные проекты «Полиметалла» и «Петропавловска»: и там, и там речь идёт о переработке концентратов, а не руды. Или же проекты «Русской медной компании», которая вовлекает в отработку месторождения, несколько десятилетий назад считавшиеся забалансовыми. Для их перереботки также используется технология флотации.
Кроме того, минеральный состав и структура рудного и техногенного сырья постоянно усложняются, растёт многообразие их типов. А ГОКи при этом стремятся к максимальному извлечению ценных компонентов из руды и одновременно к более экологичному производству. Как результат, появляются новые задачи для производителей флотореагентов.
Примечательно, что даже создатели флотомашин признают решающую роль реагентики в вопросе повышения извлекаемого вещества. Да, несколько процентов может добавить изменение конструктива флотомашины и сопутствующего оборудования, но главных результатов удаётся добиться именно за счёт химии.
Интересный кейс есть у Талнахской обогатительной фабрики. В 1990-е годы за счёт внедрения нового флотационного реагента ОФ смогла поднять содержание никеля в концентрате с 7 до 9,5 %. Дальше заработала цепочка: удалось загрузить металлургический передел, выпустить дополнительный металл, что во многом способствовало выходу предприятия из кризиса тех лет. Кстати, это был отечественный флотореагент, разработка НПП «Квалитет». Производитель и сегодня является крупным игроком этого рынка.
Опасность для здоровья
Рейтинг NFPA 704:
Фосфор жёлтый элементарный относится к 1-му классу опасности.
Что мы умеем
Перечень флотореагентов, объясняет Татьяна Юшина, включает три основных класса: собиратели, пенообразователи и модификаторы. Наиболее важным типом эксперт называет собиратели, поскольку именно они обеспечивают полноту извлечения минералов и качество концентратов. А прогресс в области флотации и гидрометаллургии специалист во многом обуславливает совершенствованием реагентных режимов, прежде всего, применением более эффективных собирателей и депрессоров (минералов пустой породы, природного органического углерода, пирита, пирротина и др.).
Так вот, говорит Дмитрий Лосев, с собирателями класса ксантогенатов в России проблем нет, и на этот тип продукции приходятся крупнейшие объёмы на российском рынке. Российские объёмы — это примерно 30 тыс. тонн в год, и импорта тут только 15%.
«Ксантогенаты и карбаматы в России производит только АО «Волжский Оргсинтез». Это связано в первую очередь с тем, что ключевым сырьём для них является сероуглерод, а мы — единственная компания в России, которая сероуглерод производит.
Остальное сырьё для этих реагентов: бутиловый спирт, щёлочи, диметиламин — наша компания закупает у российских поставщиков, поэтому проблем с поставками сырья не возникло», — поясняет г-н Лосев.
Сопоставимые объёмы на рынке приходятся на гидросульфид натрия и его функциональный аналог — сульфид натрия. Однако здесь объём импорта составляет около 80%, поскольку в России производится только гидросульфид натрия, а сульфид натрия полностью импортируется. Около 15 тыс. тонн в объёме рынка занимают депрессоры класса карбаматов. Импортных поставок тут всего около 5%.
Наименьший по объёму класс веществ — фосфорорганические флотореагенты, так называемыеаэрофлоты, около 5 тыс. тонн в год, импортные поставки составляют также около 5%. Татьяна Юшина обеспокоена тем, что сегодня в России практически прекратились систематические исследования по созданию новых реагентов, потому что были ликвидированы профильные лаборатории. Осталась структура ЗАО «Механобр-Орсинтез-Реагент», но она работает на арендованных площадях и в целом не имеет ресурсов для полномасштабных исследований в области фотореагентов.
«Основные работающие научно-исследовательские структуры в области обогащения (ЗАО «Механобр-Инжиниринг», ООО «ТОМС», АО «Иргередмет», НПО «РИВС», ОАО «Гипроникель», «Полюс-Красноярск» и другие) не проводят работ в области синтеза реагентов. Это объясняется, видимо, тем, что на сегодняшних предприятиях можно обогащать полезные ископаемые, используя уже известные российские и зарубежные реагенты и достигая приемлемых показателей. Кроме того, работа с новыми реагентами не только является затратной и требует много времени, но и не гарантирует конечного коммерческого успеха», — рассуждает Татьяна Юшина.
Но зато разработкой новых флотореагентов занимаются сами производители этой продукции. Скажем, тот же «Квалитет» ещё с 2015 года включился в программу импортозамещения. И за прошедшие годы компания организовала производство собственных собирателей и депрессоров, востребованных для переработки сложных забалансовых, упорных золотосодержащих руд и техногенных отходов. Сегодня некоторые продукты находятся на стадии лабораторных испытаний, а некоторые уже внедрены в производство.
В то же время АО «Волжский Оргсинтез» ведёт работы по выпуску опытно-промышленных партий различных видов ксантогенатов, а инженерный центр компании изучает возможность производства реагентов, которые сейчас совсем не представлены или мало представлены на российском рынке.
«Наша компания внимательно следит за горнодобывающей отраслью России, и мы прогнозируем рост потребности во флотореагентах в текущем десятилетии, поскольку большинство добывающий компаний не отказалось от проектов развития, а лишь перенесло сроки пусков в связи с переводом проектов на российское или иное не попавшее под действие санкций оборудование», — отмечает Дмитрий Лосев.
«Действительно, не все реагенты мы пока умеем получать. Давайте заказы, будем пробовать», — уверенно говорит Михаил Нафталь.
Алексей Марфицин соглашается с коллегой, отмечая, что российским компаниям под силу производство многих реагентов, но для этого нужно время и запросы рынка.
«Если бы в прошлые годы обогатительные фабрики не приобретали импортные флотореагенты или стремились бы к импортозамещению, мы бы запускали разработку и производство раньше. Но ведь и сегодня многие заказчики ещё надеются, что смогут завозить продукцию из-за рубежа. Очередной пакет санкций показывает, что поставок не будет.
Поэтому мы предлагаем российским добытчикам обращаться к российским производителям: чем раньше мы получим запросы, тем раньше сможем начать научную работу, ведь на создание новых реагентов уходит от нескольких месяцев до нескольких лет. Наша компания ещё несколько лет назад приняла для себя решение расширять производство флотореагентов в России, чем мы и занимаемся, стремясь замещать импортные решения отечественными», — подчеркнул г-н Марфицин.
Есть ли импортозависимость?
На самом деле, и в наши дни в России идёт активное производство флотореагентов, отечественные заводы создают конкурентоспособную продукцию, это в целом довольно активный рынок. Специалисты компаний не считают сложившуюся ситуацию критической. Да, некоторые виды флотореагентов мы закупаем у импортных поставщиков, но так ли это опасно?
Генеральный директор ООО «Флотент Кемикалс Рус» Алексей Марфицин не считает, что сегодня на рынке есть дефицит флотореагентов. Правда, говорит специалист, такова ситуация именно на сегодняшний день: в России строят и запускают новые фабрики, спрос будет расти, а некоторые производители уже сегодня не справляются с возросшими объёмами.
По словам г-на Марфицина, большую часть видов реагентов (60–70%) способны производить российские компании, однако объёмы производства меньше объёма спроса на рынках России и стран СНГ, куда тоже, кстати, отправляется отечественная продукция.
АО «Волжский оргсинтез» в целом настроено довольно позитивно. По данным специалистов компании, общий объём рынка флотореагентов для переработки руд тяжёлых цветных и драгоценных металлов в России составляет около 80 тыс. тонн в годовом выражении. Импорт из них, по информации компании, только 40%.
При этом, отмечает заместитель директора по корпоративному управлению по коммерческой работе — руководитель службы продаж продуктов общей химии АО «Волжский Оргсинтез» Дмитрий Лосев, основным поставщиком этой продукции в Россию был и остаётся Китай. В связи с этим специалист даже не отмечает существенных перемен на рынке после начала СВО: Китай поставлял прежде, он же поставляет и сейчас.
В компании фиксируют некоторый рост объёмов импорта из Поднебесной, поскольку добывающая отрасль продолжает развиваться, осуществляются пуски новых обогатительных мощностей, следовательно, растёт потребность во флотореагентах.
При этом, продолжает Дмитрий Лосев, общий объём производства флотореагентов в России способен почти полностью перекрыть потребности внутреннего рынка. Приобретение китайской продукции, в принципе, не всегда связано с дефицитом собственной.
«Во-первых, производители флотореагентов в России расположены в европейской части страны, при этом многие крупные предприятия обогатительной отрасли располагаются на Дальнем Востоке.
Это делает для них доставку из Китая более удобной и быстрой с точки зрения логистики, а также более дешёвой по сравнению с доставкой из европейской части страны.Российские производители флотореагентов, в свою очередь, поставляют образующийся профицит на экспорт в географически более близкие регионы, например Среднюю Азию.
Во-вторых, китайские производители часто могут предложить более низкую базовую цену на свою продукцию. К сожалению, иногда это достигается за счёт снижения качества предлагаемой продукции или обычной подмены более дорогого реагента на аналогичный с химической точки зрения, но более дешёвый. С такими случаями действительно сталкивались некоторые клиенты нашей компании, закупавшие импортные реагенты», — поделился опытом Дмитрий Лосев.
Биологическая роль соединений фосфора
Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Са3(РО4)2·Ca(OH)2, составляющего также основу и зубной эмали. Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.
Суточная потребность в фосфоре составляет:
При больших физических нагрузках потребность в фосфоре возрастает в
Усвоение происходит эффективнее при приёме фосфора вместе с кальцием в соотношении 3:2 (P:Ca).
Продукт Содержание, мг/100 г
Очищенное конопляное семя 1650
Семена тыквы (ядра) 1233
Семена подсолнечника (ядра) поджаренные 1158
Семена дыни (ядра) 755
Семена подсолнечника (ядра) сушёные 660
Сафлора семена (ядра) 644
Сыр швейцарский нежирный 605
Грецкий орех чёрный 513
Печень говяжья тушёная 497
Мука из цельного зерна 357
Токсикология элементарного фосфора
Красный фосфор практически нетоксичен (токсичность ему придают примеси белого фосфора). Пыль красного фосфора, попадая в лёгкие, вызывает пневмонию при хроническом действии.
Белый фосфор очень ядовит, растворим в липидах. Летальная доза белого фосфора для человека (в зависимости от его веса) — Попадая на кожу, белый фосфор даёт тяжёлые ожоги, а также может проникать в организм через поражения кожи, вызывая сильное отравление.
Токсикология соединений фосфора
Некоторые соединения фосфора (фосфин) очень токсичны. Ввиду высокой (ЛД50 и чрезвычайно высокой токсичности большинство фосфорорганических соединений (ФОС) используются в качестве пестицидов (инсектициды, акарициды, зооциды и т. д.) или боевых отравляющих веществ. Примером боевых отравляющих веществ являются — зарин, зоман, табун, новичок, V-газы.
ФОС проявляют свойства веществ нервно-паралитического действия. Токсичность фосфорорганических соединений обусловлена ингибированием фермента ацетилхолинэстеразы, вследствие чего развивается головная боль, тошнота, головокружение, сужение зрачков (миоз), затруднение дыхания (одышка), возникает слюнотечение, понижается артериальное давление, возникают конвульсии, проявляется паралитическое воздействие, кома, и как следствие может быстро возникнуть летальный исход. Эффективным антидотом при отравлении ФОС является атропин.
Сырьевой вопрос
Есть, правда, нюанс: если флотореагенты созданы на российских промплощадках, это не всегда означает избавление от импортозависимости, ведь сырьём для нашей продукции часто являются импортные материалы. Обзор отрасли дала Татьяна Юшина.
Если говорить о сырье неорганическом, что у нас всё в порядке с сероуглеродом (мы уже говорили, что эту задачу решает АО «Волжский Оргсинтез»), натриевую щёлочь выпускают предприятия России и СНГ. С калиевой щёлочью всё сложнее: в России её производят, но это продукт низкого качества, для синтеза реагентов он не пригоден.
Но это еще полбеды: калиевую щёлочь нам поставляют Беларусь, Корея и Китай. А вот пентасульфид фосфора в нашей стране не производится вовсе, поставщиками являются компании из Китая, Индии, Италии и Германии, то есть часть из них для нас уже недоступна.
Что касается сырья органического, то отечественные заводы в настоящее время обеспечивают выпуск только четырёх спиртов: н-бутанола, изобутанола, изопропанола и 2-этил-гексанола. А МИБК, амиловый и другие спирты создают заводы США, стран ЕС и Китая. Нам в свете последних событий подходит только продукция последнего.
То есть большую часть сырья мы приобретать можем, в том числе привлекая ресурсы «дружественных» стран.
«Действительно, многие реагенты российским компаниям приходится изготавливать из зарубежного сырья. Наша компания заблаговременно перестроилась и начала приобретать химию не в Европе и США, а в Индии и Китае», — отметил Алексей Марфицин.
Прилучается, что риски вроде бы минимальные, однако специалисты отрасли всё же говорят, что зависимость от сырья — ситуация не самая позитивная. Причём все наши эксперты сделали акцент на реагентах-аэрофлотах, для производства которых необходимы фосфориты, в нашем случае импортные.
«Производство фосфорорганических флотореагентов, аэрофлотов, в России осуществляется несколькими компаниями, все они находятся в Поволжье. Ключевым сырьём для аэрофлотов служит пентасульфид фосфора, который в России не производится и импортируется из Китая. Объёмы производства аэрофлотов не такие большие, поэтому проблем с доступностью сырья не возникает, риски могут заключаться в колебаниях рублёвой цены на импортное сырьё при изменении курсов валют.
До 2022 года в Россию из Канады поставлялось от 100 до 400 тонн/год тиофосфинатов — аналогичных аэрофлотам продуктов. Насколько мне известно, АО «Волжский Оргсинтез», компания, их закупавшая, перешло на российский аналог от одного из производителей аэрофлотов», — отмечает Дмитрий Лосев.
Но, если потребности рынка в фосфорорганических фотореагентах не так велики, может быть, и проблемы никакой нет? Татьяна Юшина рассказала, что вместе со специалистами «КВАЛИТЕТ» НИТИ МИСИС составила прогноз потребности предприятий в пятисернистом фосфоре: в текущей ситуации это всего лишь 1,5 тыс. тонн, а с учётом ввода новых ГОКов, таких как Малмыжский, Удоканский и Баимский, около 3 тыс. тонн.
При этом специалист обращает внимание на то, что эти реагенты востребованы при обогащении руд цветных металлов, «их применение позволяет существенно повысить селективность и эффективность флотации медно-никелевых, медно-молибденовых, медно-пиритных, золотосодержащих и иных руд». То есть речь идёт о стратегически важных металлах. А ещё специалист говорит, что то сырьё, которое мы закупаем в Индии и Китае, уступает по качеству итальянскому и немецкому, и всё же настаивает на организации в стране производства собственного пятисернистого фосфора.
«Жёлтый фосфор, из которого производится пятисернистый фосфор, основной ингредиент диалкидитиофосфатов и композиционных реагентов собирателей, производили в нашей стране 40 лет подряд — и в СССР, и в современной России. Но в 2003 году профильное предприятие закрылось. И сегодня мы стоим на коленях перед Индией и Китаем — ждём, когда они пришлют нам сырьё.
После 24 февраля логистика стала очень сложной, наше предприятие оказалось в тяжёлом положении. Мы нашли способ завозить сырьё, но столкнулись с существенным его удорожанием. Поэтому наше предложение такое: нужно возобновить добычу фосфоритов в России, тем более что в наших недрах этого полезного ископаемого достаточно», — настаивает Михаил Нафталь.
Кроме того, специалист считает, что в России важно организовать производство тионокарбаматов — основных ингредиентов флотореагентов-собирателей. Сегодня «Квалитет» возит необходимое сырьё из Китая, но, по словам специалиста НПП «Квалитет», качество его «плавает», что сказывается на характеристиках конечной продукции.
«Можно много дискутировать о том, почему в России сегодня используются импортные реагенты. Но могу сказать, что российские решения не хуже. Производить реагенты мы умеем — нужно сырьё», — подчёркивает г-н Нафталь.
Российские флотационные реагенты успешно конкурировали с импортными и до объявленных против нашей страны санкций. Например, в 2021 году на новом и весьма современном ГРК «Быстринское» провели тестирование 13 реагентов для обогащения скарновой золотосодержащей медно-магнетитовой руды. Это была продукция различных поставщиков, в том числе и лучших зарубежных, но лучший результат продемонстрировал М-ТФ-421 производства «Квалитет».
Алексей Марфицин обращает внимание на то, что запуск производства новых флото-реагентов — это, как правило, длительный процесс, поэтому на замещение импортных объёмов российским заводам потребуется время. В некоторых случаях камнем преткновения становится технология, где-то нужно получать разрешительную документацию на строительство и эксплуатацию производства опасных реагентов (многие попадают под 2-3 класс опасности).
Сегодня «Флотент Кемикалс Рус» уже наладил производство в России многих востребованных реагентов, среди которых дитиофосфаты (аэрофлоты), депрессоры углерода, депрессоры талька, депрессоры пустой породы, депрессоры пирита и пиратина, вспенивали, а также новый продукт компании – сульфидизатор.
Ещё в 2019 году АО «Волжский Оргсинтез» после масштабной модернизации запустило новое производство диметилдитиокарбоната натрия. Этот реагент используют при флотационном обогащении руд цветных и редких металлов, как депрессор пирротина при обогащении медно-никелевых руд. Также он может использоваться для арсенопирита при флотации никелевых, свинцовых и цинковых руд.
Технология производства, которую использует АО «Волжский Оргсинтез», основана на проекте немецкой компании EPC, что предполагает выпуск продукции на уровне мировых аналогов. На сегодняшний день имеется запас производительности, что даёт компании возможность расширять рынки сбыта и продавать флотореагент предприятиям стран ближнего зарубежья: Казахстана, Узбекистана, Таджикистана и Армении.
Текст: Анна Кучумова
