Алексей Быбочкин
Академик РАЕН, заслуженный деятель науки и техники РФ

    Более двухсот лет назад английский ученый Вильям Грегори и немецкий химик Мартин Клапрот почти одновременно получили белый порошок оксида титана из минерала-ильменита. Оба ученых считали, что они открыли химический элемент, названный Клапротом титаном – в честь несокрушимых сыновей богини Земли – Геи. В начале XIX столетия, спустя восемнадцать лет после открытия титана, русский ученый Д. К. Кириллов впервые получил металлический титан. Ученые и инженеры мира в течение XIX столетия и первой половины XX столетия проявляли к титану большой интерес, всесторонне изучая закономерности его накопления и размещения в земной коре, минеральные формы его нахождения, искали технологии получения из титановых руд концентратов металлического титана и сплавов последнего с другими металлами. Изучение физических, химических и технологических свойств титана и сплавов расширило области его применения и рынки сбыта.

Первая в мире подводная лодка с титановым корпусом проекта 661 ВМФ СССР (1969 год). Ей по сей день принадлежит рекорд скорости подводного хода 44,7 узла (около 83 км/час)

    От космоса до морских глубин

    Титан, имея двадцать второй номер периодической системы элементов Д. И. Менделеева и атомный вес 47,9, обладает исключительными свойствами по сравнению с такими конструктивными металлами, как железо, алюминий и др. Титан в два раза легче железа и в четыре раза прочнее его. Титан лишь в полтора раза тяжелее алюминия, но зато его твердость в 12 раз превышает твердость железа. Сплавы титана сохраняют свою прочность при температуре до 600 ^С, что позволяет использовать их в самолетостроении для изготовления ответственных деталей. В настоящее время в строительстве сверхзвуковых летательных аппаратов доля титановых сплавов достигает 90 % и более. Сплавы титана широко используются для изготовления защитных покрышек сопел и головных частей ракет, емкостей для хранения сжатых и сжиженных газов, трубопроводов на химических производствах. Металлический титан обладает чудесным свойством при температуре примерно 950 ^СС, сверхпластичном его состоянии и небольшом давлении приобретать очертания формы, в которую его выдавливают. Так, срок службы химического реактора, изготовленного из титана, почти в двадцать раз превышает срок службы реактора, изготовленного из нержавеющей стали. Согнутые или скрученные при их нагревании до соответствующей температуры детали из сплавов приобретают первоначальную форму. Эти свойства позволили применять титановые сплавы для изготовления антенн космических кораблей. Будущее судостроения тоже неразрывно связано с титаном, особенно строительство подводных лодок, погружающихся на глубины до шести километров, изготовление механизмов для разработки морских месторождений марганца, никеля, кобальта, меди, углеводородного сырья, залегающих на больших морских глубинах.

    "Титанические" размеры месторождений

Цех "Верхнесалдинского металлургического производственого объединения"

    Месторождения титановых руд имеют широкое распространение во многих странах мира. Представлены они как коренными, так и россыпными типами, пространственно и генетически связанными с интрузивными комплексами основных и щелочных пород.
    Промышленные типы россыпных месторождений титана образуются вследствие разрушения различных горных пород, содержащих минералы титана, устойчивые в природных условиях к процессам химического выветривания, а также в результате разрушения ранее сформировавшихся промышленных месторождений титана. По распространенности в природе титан стоит на четвертом месте после алюминия, железа, магния, а его ресурсы в земной коре превышают ресурсы хрома, марганца, ванадия, меди, никеля, кобальта вместе взятых.
    Самые крупные коренные месторождения титана мирового класса имеют Канада, США, Норвегия, ЮАР и Бразилия. Крупнейшими залежами в Канаде является месторождение Аллард-Лейк с подтвержденными запасами двуокиси титана 22 млн. т со средним содержанием 34 %. В США крупнейшим месторождением является Тагавус, из руд которого США производит половину выпускаемой в стране титановой продукции. Крупными ресурсами титана располагает Норвегия. Только на месторождении Таллнес подтвержденные запасы оцениваются в 28,5 млн. т со средним содержанием 18%. В ЮАР крупные запасы титановых руд залегают в Бушельдском рудном районе. В Бразилии подтвержденные запасы достигают 43,4 млн. т с содержанием в руде 12 – 16 %.
    Ныне разрабатываемые россыпные месторождения титана образовались на шельфе морских побережий при размывке коренных пород, содержащих титановые минералы – рутил и ильменит.
    Прибрежно-морские россыпи титана известны в Австралии, Шри-Ланке, Индии, Сьерра-Леоне, ЮАР. Кроме ильменита и рутила они содержат также циркон, магнетит и характеризуются значительными размерами и крупными запасами. Технология разработки современных возобновляемых прибрежно-морских россыпей не требует крупных капиталовложений, что обеспечивает высокую конкурентоспособность на мировом рынке концентратов, получаемых из них. Другими словами, в странах Американского и Африканского континентов, а также Евразии имеются благоприятные перспективы дальнейшего наращивания запасов титанового сырья. Мировая титановая промышленность имеет долговременную сырьевую базу. В настоящее время титановое сырье добывают в 12 странах на 29 месторождениях, из них 17 принадлежат государствам с развитой рыночной экономикой.
    Торговые сделки на мировом рынке титановых концентратов и продуктов их переработки в последние годы заметно активизировались. Главными импортерами титанового сырья являются США, а его экспортерами – Австралия, Индия, Малайзия, Шри-Ланка, Сьерра-Леоне, Норвегия и др.
    Цены на мировом рынке на австралийский ильменитовый концентрат в зависимости от их качества колеблются от 63 до 67 долл. за 1 т. Индийские ильменитовые концентраты при содержании в них 54 – 60% TiO₂ оцениваются в 78 – 80 долл. США за 1 т. Австралийские ретиловые концентраты при минимальном содержании в них TiO₂ 50 – 60 % стоят 367 – 430 долл. США за 1 т. Титан губчатый, стандартный с доставкой потребителю стоит 7900 – 9200 долл. за 1 т.

    Треугольник – без острых углов

    На территории бывшего СССР разведаны значительные ресурсы титанового сырья, представленного как коренными, так и россыпными месторождениями. Свою потребность в сырье экономика бывшего Советского Союза удовлетворяла за счет добычи и переработки титансодержащих руд Малышевского и Иршинского месторождений на Украине, а также, частично, за счет импорта концентратов из Индии и Австралии.

Разведывательно-ударный самолет из титановых сплавов "100" (Т-4) конструкторского бюро Павла Сухого (1972 год).

    На территории России имеется десяток в разной степени разведанных и оцененных месторождений титана, суммарные запасы которых составляют около 57% от общих запасов СНГ. Наиболее изученными и оцененными являются месторождения: Ярегское в Республике Коми, Медведемское в Челябинской области, Кручилинское в Читинской области, Туганское в Томской области и Тулунское в Иркутской области. В России титановые концентраты производятся в малых объемах. Титановая губка, а также пигментная двуокись выпускаются в России из титансодержащего сырья, завозимого (около 300 тыс. т концентратов в год) с Украины и, частично, из Казахстана. Однако в перспективе этого количества для удовлетворения потребности экономики России недостаточно, так как только производство пигментной двуокиси титана потребует не менее 300 тыс. т концентратов в год. Для удовлетворения потребности России, с учетом перспектив ее роста, необходимо, во-первых, на взаимовыгодных условиях не только сохранить, но и приумножить прежние деловые связи с Украиной и Казахстаном по поставкам титанового сырья, во-вторых, осваивать подготовленные к разработке собственные месторождения Сибири, Тамбовской области и Республики Коми. Естественно, что для этого потребуются крупные инвестиции. С этой целью было бы целесообразно создать перспективный "треугольник": Россия – Украина – Казахстан, обладающий крупным минерально-сырьевым и производственным потенциалом для развития титановой промышленности и выхода его продукции на мировой рынок. Идея создания такого "треугольника" базируется либо на совпадении, либо на близости объективных и взаимовыгодных интересов всех трех потенциальных участников кооперации.
    Действительно, на территории России подготовлено к освоению крупное комплексное Ярегское и другие месторождения титана. Не менее крупное месторождение этого металла – Стремигородское – разведано на Украине. В доперестроечное время на территории Северного, Северо-Западного и Центрального Казахстана разведаны и подготовлены для промышленного освоения ряд комплексных ильмен-цирконовых, циркон-рутиловых месторождений: Табольское, Обуховское, Кумкольское, Аласарское, Заячье и др. На базе разведанных запасов Ярегского, Стремигородского, Обуховского, Кумкольского и других месторождений были разработаны бизнес-планы. Доказана конкурентоспособность продукции этих месторождений, дана оценка размера необходимых инвестиций, определены векторы потребления и потребители титановой продукции. Однако решить самостоятельно проблему промышленного освоения этих месторождений ни одно из государств "треугольника" по технологическим или экономическим причинам не сможет. Эта проблема может быть решена лишь сложением ресурсов участников на взаимовыгодной основе.
    Инвестирование титановых проектов "треугольника" целесообразно на компенсационной основе с интеграцией с потенциальными странами-инвесторами Западной и Восточной Европы, Юго-Восточной Азии.

    ФПГ с привлечением ВПК

    Россия располагает существенным, полностью пока невостребованным, научно-техническим и технологическим потенциалом в области производства конкурентоспособной на мировом рынке титановой продукции различного сортамента и назначения. Большую роль в этом деле может сыграть военно-промышленный комплекс России. Использование его научно-технических и технологических достижений явится мощным импульсом для производства структурами "треугольника" высокотехнологичных, экологичных и конкурентоспособных изделий из титанового минерального сырья. Для координации маркетинга титановой продукции на внутреннем и мировом рынках целесообразно создать международную финансово-промышленную группу. Главной задачей такой ФПГ, на мой взгляд, является системное содействие эффективному промышленному освоению разведанных месторождений титана на территории стран, входящих в "треугольник", производству и комплексной переработке титановых концентратов с применением высокотехнологичных и экологичных технологий.