Российская наука о коммерческом применении металлов платиновой группы

Почему Россия формирует мировую конъюнктуру рынка палладия, как налажена утилизация и переработка платиновой группы и кто может конкурировать с благородными металлами в автомобильных катализаторах, в интервью «Ъ-Науке» рассказала доктор химических наук, профессор МИРЭА — Российского технологического университета, ведущий российский специалист по химии и технологии платиновых металлов Татьяна Буслаева.

— Какова структура потребления металлов платиновой группы (МПГ) в мире и в России и каковы основные тенденции?

— Эксперты из ПАО «ГМК “Норильский никель”», компании Johnson Matthey, Лондонской биржи, агентства Metals Focus и др. едины во мнении: основная сфера применения палладия, платины и родия — автомобильная промышленность. В начале 2020 года производители и дилеры автомобилей были вынуждены временно приостановить работу из-за пандемии. В то же время ужесточение экологических требований в ключевых экономиках привело к тому, что для производства каждого автомобиля потребовалось больше МПГ — это частично компенсировало негативную динамику.

Второе по значимости применение платины — катализаторы химических процессов (20%). Потребление платины в технике составляет 200–240 т/г. Платина используется также для производства стекловолокна и оптического стекла (около 12 тонн в год). Потребление платины в электронной промышленности составляло 8–10 тонн в год.

На рынке палладия потребление с 2010 года превышает производство и дефицит покрывается за счет запасов. Я бы здесь отметила, что конъюнктуру рынка палладия формирует Россия, так как наши руды содержат больше палладия, чем платины (в отличие от ЮАР). В течение 2020 года наблюдались значительные колебания котировок — сохранившаяся с 2019 года тенденция роста цен, затем резкое падение на фоне пандемии и новый скачок, вызванный быстрым восстановлением рынка. Средняя цена на палладий в 2020 году выросла на 43% по сравнению с 2019 годом. Потребление палладия в промышленности снизилось в 2020 году на 43 тонны (–14%) по сравнению с предыдущим годом — всего 302 тонны. Потребление палладия в электронной промышленности стабилизировалось на уровне 23 тонны, как и в катализаторах химических процессов — 15 тонн в год.

Мировой рынок родия — 32–35 тонн в год. Ключевой отраслью применения родия остается автомобильная промышленность, где спрос составил около 27 тонн. Другие отрасли — стекольная промышленность, химия, электроника. Единственная страна в мире, где иная структура потребления родия,— Япония. Там родий идет в ювелирную отрасль.

Что касается России, то потребление МПГ не фиксируется ни государственной статистикой, ни специальными аналитиками, а оценки разных причастных учреждений (Роснедра, Минпромторг, ВИМС, «Гинцветмет», «Гипроникель», Институт геотехнологий, «Инфомайн» и др.) сильно разнятся и страдают расплывчатостью.

Первичное сырье известно хорошо — это шламы медно-никелевого производства. Они перерабатываются на «Норильском никеле» в платиновые концентраты различного состава (их сейчас до десятка различных видов). Затем они перерабатываются на АО «Красцветмет», АО «Уралинтех» и АО «Приокский завод цветных металлов». Иногда малая доля — на Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов (старейшем аффинажном). Поэтому конкурентная борьба идет за вторичку. Нет у нас никакой системы сбора, классификации и плановой переработки вторсырья: удача, везение, постоянные клиенты, возврат вторсырья производителям изделий и т. п.

Мои оценки такие: годовое потребление в 2018–2020 годах платины и палладия по 4 тонны и 5 тонн соответственно (с учетом металлов в импортных катализаторах, в первую очередь от UOP Honeywell), а редких платиновых металлов (родия, иридия, рутения) — до 1 тонны. Осмий практически не востребован. То есть всего МПГ примерно 10 тонн в год. С введением более строгих экологических требований к автомобилям можно ожидать прибавки потребления палладия на 2 тонны и платины на 1 тонну за счет катализаторов дожигания выхлопных газов к 2025 году. Потребление в нефтепереработке и нефтехимии видится платообразным. Вижу понижающее давление на спрос МПГ со стороны новых катализаторов, не содержащих или практически не содержащих металлы платиновой группы, например разработки BASF (дивизион этой транснациональной корпорации в ЮАР).

— А какие предприятия или отрасли обеспечивают спрос на платиноиды в России на перспективу до 2028 года?

— Спрос формируют автозаводы, предприятия нефтехимии и органического синтеза, а также производители стекла, оптоволокна и базальтового волокна. Примерами являются АвтоВАЗ, ГАЗ, КамАЗ, предприятия «Роснефти», ЛУКОЙЛа, «Газпром нефти», Лыткаринский завод оптического стекла.

— Как налажена утилизация и переработка платиновых металлов из бывших в употреблении устройств в России?

— Еще в советское время дело было налажено на аффинажных заводах, в первую очередь «Красцветмете» (Красноярск) и Приокском заводе цветных металлов (Касимов), и нескольких других предприятиях. В Красноярске построен специализированный завод «ООО “Джонсон Матти Катализаторы”», правда, по западным технологиям и технологическим регламентам, который, насколько мне известно, работает в три смены и извлекает до 5 тонн в год МПГ из отработанных автокатализаторов, промышленных катализаторов химии, нефтепереработки и органического синтеза, других отходов.

— Какие весомые НИОКР в области МПГ можно отметить в 2016–2020 годах в России? Есть ли новые технологии, научные открытия? Например, в Институте катализа СО РАН?

— В 2019 году присуждена премия правительства России сотрудникам ФИЦ «Институт катализа СО РАН», АО «Ангарский завод катализаторов и органического синтеза», ПАО «НК “Роснефть”» и РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина за разработку новых импортозамещающих технологий производства катализаторов риформинга и их промышленное освоение на нефтеперерабатывающих заводах России. Ключевым активным компонентом катализаторов риформинга является высокодисперсная платина, распределенная на поверхности высокопористого оксида алюминия. Это реальный конкурент американской технологии так называемого платформинга.

— Какие творческие планы относительно МПГ имеются в научно-техническом сообществе российских платиноведов, например в рамках Черняевских совещаний, у «реформаторов» или у актива водородных саммитов?

— Черняевские совещания объединяют химиков, аналитиков и технологов. Химики и технологи ходят разными тропами. Не секрет, что технология весьма консервативна, а химия настолько шагнула вперед, что разрыв между ними непреодолим. Кто бы что ни говорил о высоких технологиях, это неверно. Самая прогрессивная технология «молекулярного распознавания», базирующаяся на супрамолекулярной химии, то есть химии невалентных взаимодействий, не может пробить себе дорогу у нас. Это можно обсуждать, но это неоспоримый факт. Технологические доклады неинтересны. Среди технологов много молодежи, которая занимается изобретением велосипеда.

Интервью подготовил Владимир Тесленко