Сталь уже давно и прочно вошла в хозяйственную деятельность и повседневности жизни человека. Она повсюду - в автомобилях и машинах, крупногабаритной технике, зданиях, посуде, космических технологиях и лекарствах ...
Современный мир просто невозможно представить без металла. Поэтому закономерно, что с развитием технологий значительно возрастают требования к увеличению ресурса работы продукции из металла, которые способны удовлетворить легированные стали, свойства формируются за счет целенаправленного введения модифицирующих элементов. Наиболее распространенными элементами, которые используются для улучшения физических, химических и механических свойств сталей являются: хром, марганец, никель, кремний, вольфрам, молибден, ванадий, титан, медь, кобальт, алюминий, бор, ниобий, цирконий.
Особый интерес вызывает ванадий - редкий, мягкий и ковкий металл. Чаще всего ванадий встречается как примесь оксида ванадия (V), V2О5 от 0,1% до 4,9% в магнетите и его разновидностях - ильменита и рутила, а также в виде минералов ванадия: Ванадинит (11-19% V2В5), деклуазита (16-23%), купродеклуазита (17-22%), карнотита (16-21%), роскоелита (9-29%), тюямунита (19%) и др. Обычно этот элемент не образует собственных минералов, но редко может замещать в кристаллической решетке другие минералы, такие как железо, алюминий, титан и др.
Этот металл является незаменимым легирующим элементом с практически не ограниченной сферой применения в сталях и сплавах самых классов и назначений. Уровень механических и других свойств, которые соответствуют ванадиевой стали - особые вязкость и прочность, которые при отсутствии ванадия могут быть сохранены только при комбинировании добавок из числа таких металлов, как ниобий, молибден, марганец, титан и вольфрам.
Однако, наряду с большими преимуществами есть и один большой недостаток - это относительно небольшой процент содержания ванадия в земной коре. Кларк ванадия составляет всего 0,02%. Общие мировые запасы ванадия составляют около 60 миллионов тонн. Из этого числа примерно 90% запасов сосредоточено в пяти странах: России, ЮАР, Венесуэле, США и Китае. Добыча в этих странах составляет 50 - 60 тыс. тонн в год. Наибольшее количество ванадия добывают страны Южной Америки - около 40% от мировой ванадиевой продукции.
Однако широкое применение ванадиевых чугунов и сталей сдерживается высокой стоимостью и дефицитом ванадиевых ферросплавов. Проблема промышленного производства ванадия, в основном, решается за счет ванадия в железных рудах, при доменной плавке которых после магнитного обогащения получают ванадиевый чугун, который переходит от 80 до 85% ванадия.
Что в Украине?
В настоящее время Украина не производит в достаточном количестве ванадий и его продукты из отечественного сырья, удовлетворяя собственные потребности за счет импорта, в основном из России и Казахстана. В то же время в Украине существуют реальные перспективы для налаживания производства металлического ванадия и его соединений за счет собственной минерально-сырьевой базы, используя месторождения других полезных ископаемых, где ванадий находится в качестве попутного компонента.
В промышленных концентрациях ванадий на территории нашей страны выявлено у ильменита апатит-ильменитовых месторождений (коренных и коры выветривания), ильменитовых россыпях и коренных уран-ванадий-скандиевых рудах, а также в бурых железняках Керченского группы месторождений.
Основные ресурсы ванадия связаны с титаномагнетитовыми металлами комплексных апатит-титановых месторождений, тяготеющих к габроидних пород Коростенского плутона. В рудах этих месторождений (Стремигородского, Торчинском, Федоровском и др.) Среднее содержание V2О5 составляет 0,22-0,25%. Ванадиесодержащими являются ильмениты россыпных ильменитовых и циркон-ильменитовых месторождений. В частности, в концентратах россыпей Иршанской группы содержание V2О5 составляет 0,23-0,26%. Небольшие запасы ванадия с содержанием V2О5 - 0,36% обнаружены на комплексном уран-ванадий-скандиевому Желтореченском месторождении.
Государственным балансом полезных ископаемых учитываются запасы ванадия по 13 комплексных месторождениях ванадия (V2O5) по категориям А + В + С 1 в количестве 15, 5 тыс. Т и по категории С 2 в количестве 316,26 тыс. тонн.
На ряду с природными геологическими формациями, на территории нашего государства есть множество техногенного сырья, которая может содержать значительные промышленные концентрации ванадия. Условно их можно разделить на следующие группы:
- золы, золошлаки, шлаки, шламы, пыль тепло (ТЭС, ТЭЦ) и гидроэлектростанций (ГРЭС), работающих на мазуте и определенных видах энергетического угля;
- твердые и жидкие отходы нефтеперерабатывающей отрасли. Кстати: 2/3 своего ванадия США добывает из нефти и продуктов ее переработки;
- отходы титанового производства;
- промышленные растворы и «красные шламы» ООО «Николаевского глиноземного завода», шламоотстойник ООО «Запорожского алюминиевого комбината»;
- шлаки металлургических заводов, которые работают на железных рудах, обогащенных ванадием;
- гидроминеральных сырье, представляет собой шахтные воды угольных, железорудных и других месторождений.
То есть перспективы масштабного производства ванадия в Украине есть. Но нужны инвестиции и государственное стимулирование. Особенно, что касается техногенного изъятия ванадия. Здесь есть дополнительные риски: неясные вмести, неотработанная технология переработки, юридический аспект, касающийся права собственности на тот или иной техногенной объект, статус земли, на которой он находится, а потом - приобретение права на пользование, система налогообложения.
Однако как говорят «игра-стоит свеч». Ведь, кроме получения собственного производства ванадия, который сегодня можно отнести к критическому сырью, масштабная переработка промышленных отходов - это один из путей к повышению экологической безопасности нашего государства и его будущего устойчивого развития.
