Дело в волшебных пузырьках

Флотореагенты – общее название различных химических соединений. Они обеспечивают быструю сцепляемость пузырьков воздуха с минеральными частицами в процессе флотации – одного из способов обогащения полезных ископаемых. В ходе обогащения ценные минералы отделяют от пустой породы: за счет пузырьков нужные фракции поднимаются на поверхность специальной смеси.

Флотация и флотореагенты широко применяются при работе с цветными металлами, углем, другими видами минерального сырья. Свойства флотореагентов востребованы в металлургии, нефтяной и химической промышленности, при производстве пластмасс и очистке сточных вод.

Классы флотореагентов

Все флотореагенты в зависимости от целевого назначения делят на следующие классы:

• Собиратели увеличивают скорость и надежность прилипания полезных частиц к пузырькам воздуха. Исходя из свойств обогащаемых веществ используют флотореагенты разного состава. Так, для флотации сульфидных руд тяжелых цветных металлов эффективны серосодержащие собиратели, а для флотации окисленных минералов руд редких и черных металлов применяют кислородсодержащие и азотсодержащие флотореагенты.
• Пенообразователи предназначены для образования в жидкой смеси пузырьков с определенными свойствами – на поверхности они формируют пенный слой. В качестве флотореагентов-пенообразователей выступают спирты, фенолы, кислоты, эфиры, серосодержащие соединения.

• Модификаторы (регуляторы) – это дополнение к собирателям и пенообразователям для лучшего результата и повышения уровня извлечения полезных веществ. При флотации руд цветных металлов в качестве регуляторов распространены флотореагенты с большим содержанием медного купороса и сернистого натрия.

По данным экспертов международной конференции «Реагенты в горнодобывающей промышленности – 2022», в укрупненной структуре применения флотореагентов для обогащения цветных и драгоценных металлов до 70% приходится на модификаторы, 25% на собиратели, еще 5% – на пенообразователи.

Обычно при флотации применяют несколько реагентов. Их действие взаимосвязано и зависит от концентрации каждого. Результативность флотореагентов при обогащении сырья повышают за счет применения электрохимического окисления, ультразвуковой или тепловой обработки смеси, блендирования реагентов одного класса.

В России все сульфидные руды, содержащие цветные, редкие и драгоценные металлы, обогащают флотацией. Этот метод преобладает при обогащении апатитовых, шеелитовых и флюоритовых видов минерального сырья.

Объемы рынка и поставщики

Объем российского потребления всех видов флотореагентов по состоянию на 2021–2022 годы определяют в границах 180–200 тыс. тонн. В 10-е годы рынок рос темпами в 2–4% ежегодно. Прирост обеспечивали местные производители, развивавшие производство, а также дополнительные объемы импортных флотореагентов. Главные покупатели флотореагентов в РФ – компании, работающие в сфере добычи медно-никелевых руд: на их долю приходится до 45% потребления флотореагентов.

Около 90% потребностей рынка обеспечивала российская продукция, оставшиеся 10% – импорт из Китая, Европы и США. В 2022-м из-за геополитики рынок РФ покинули флотореагенты брендов Cytec industries inc., BASF и Clariant, а китайские поставщики соответственно нарастили долю.

Разный химический состав и класс флотореагентов предопределили большое разнообразие продуктов и поставщиков. В России доступно от 70 до 100 видов разнообразных флотореагентов, а число производственных площадок, вероятно, приближается к 20 (статистика осложняется тем, что некоторые производства выпускают небольшие объемы продукта, кроме того, ряд горнодобывающих компаний самостоятельно производят флотореагенты для собственных нужд). «Нижнекамскнефтехим», «Тольяттикаучук», «Волжский оргсинтез», «Квадрат Плюс», «Химпром», «Комбинат «Каменский», «Березниковский содовый завод» – эти предприятия в числе основных производителей флотореагентов в РФ.

В ближайшие годы существенную прибавку для внутреннего производства должен обеспечить проект завода «Волжский Оргсинтез» (Волгоградская область) по расширению выпуска бутилового ксантогената калия. К действующей линии мощностью 27 тыс. тонн в год, должны прибавить еще 20 тыс. тонн. Работы по возведению необходимых сооружений должны стартовать в следующем году. Ксантогенат калия бутиловый применяют при обогащении руд тяжелых, цветных, благородных и редких металлов как фотореагент-собиратель. Вещество также используют как ультроускоритель для самовулканизирующихся клеев.

Марочные флотореагенты-оксали – химпродукты широкого назначения

Флотореагент-оксаль Т-92, флотореагент-оксаль Т-66 и «Оксанол» – в числе наиболее востребованных реагентов для флотации. Их используют не только для обогащения руд, но и для производства различной продукции потребительского рынка. Вещества получают в процессе переработки высококипящих побочных продуктов при производстве диметилдиоксана.

Флотореагенты-оксали и их основные характеристики:

• Флотореагент-оксаль Т-92 – это маслянистая жидкость светло-коричневого или темно-коричневого цвета с бензольным запахом, которая не растворяется в воде. Вещество применяют при производстве линолеума, клеенки, обоев, искусственной кожи, лакокрасочной продукции и резиновых смесей. Продукт выпускают заводы «Тольяттикаучук» (20–25 тыс. тонн в год) и «Нижнекамскнефтехим» (10–15 тыс. тонн в год).

Читайте также: Новая жизнь «Нижнекамскнефтехима» — как сила СИБУРа помогает второму производителю МЭГ в РФ держать удар

• Флотореагент-оксаль Т-66 – жидкость светло-желтого цвета. Отличительная особенность – морозоустойчивость: замерзает только при – 40°C. Используют для флотации руд, в качестве пластификатора резины, а также как компонент тормозных жидкостей. Единственный производитель – «Нижнекамскнефтехим».

• Флотореагент-оксаль «Оксанол» – жидкость желтого или коричневого цвета. Применяют в диапазоне от флотации руд до пластификатора резины. Основной производитель – завод «Химпром» (Чувашская Республика).

Все три продукта токсичны и горючи – относятся к третьему классу опасности, требуют соблюдения особых условий хранения и транспортировки.

Перспективы производства

Многообразие видов, а также высокая доля продуктов российского производства – те факторы, которые защищают российский рынок флотореагентов на фоне геополитики и экономических проблем 2022 года.

Негативно повлиять на объемы производства флотореагентов может сокращение добычи цветных металлов из-за санкций и торгово-логистических ограничений экспортных операций. Однако западные страны слишком зависят от поставок никеля и алюминия из России – серьезные санкции миновали сектор, а в текущем году США и Европа даже увеличили объемы закупок из России. Лондонская биржа металлов в ноябре приняла решение не запрещать поставки российских металлов.

Читайте также: Как большие события последних месяцев влияют на рынок моноэтиленгликоля?

Минпромторг РФ дает позитивный прогноз развития отрасли цветных металлов до 2030 года по основным позициям – рост добычи ведет к увеличению объемов обогащения методом флотации и стимулирует рост производства флотореагентов.