Вулканы - фабрики рения

Открытый лишь в 1925 году крайне редкий и чрезвычайно рассеянный в земной коре металл рений применяется в самых ответственных деталях в авиакосмической, атомной, приборостроительной, нефтехимической промышленности - всюду, где требуется работа техники в экстремальных условиях. Самый наглядный пример - лопатки газотурбинных двигателей (ГТД), на которых летает практически вся авиация, как военная, так и гражданская. Для новых двигателей требовались лопатки, работающие при все более высоких температурах. Казалось, из жаропрочных сплавов выжали все. Взоры обратились к керамике.

"Действительно, керамические материалы работают при высоких температурах, но они хрупки и не выдерживают динамического воздействия высокоскоростного воздушного потока, - комментирует проблему генеральный директор Всероссийского института авиационных материалов (ВИАМ), член-корреспондент РАН, профессор Евгений Каблов. - И здесь свое слово сказал рений. Он открыл новую страницу в двигателестроении. Достаточно его однопроцентной добавки, чтобы реально повысить рабочую температуру сплава на 50 градусов. По законам физики нельзя насытить жаропрочный сплав рением более 6%. И американцы не смогли преодолеть 6-процентный барьер. Мы в ВИАМе подняли содержание рения в сплаве до 10% и недавно закончили его испытания. Самый лучший американский жаропрочный сплав при 1000 градусов за 100 часов выдерживает нагрузку 30 кг, наш виамовский сплав - 35 кг. Те, кто понимает о чем идет речь, прекрасно знают, что эти 5 кг - очень большая разница. Без рения невозможно создание авиационных двигателей ближайшего будущего".

С распадом СССР проблема рения стала актуальна для России, поскольку его сырьевая база осталась в основном в Казахстане и Средней Азии. Ежегодно в мире добывается 25-30 тонн рения, которые в основном достаются американцам. Стоимость одного килограмма рения на мировом рынке - 1,5-2 тыс. долларов, ведь обычная технология получения рения довольно сложный и долгий процесс.

Но Бог послал России вулкан Кудрявый на острове Итуруп, где этого рения - настоящие кладовые! И находится он не в молибденовом концентрате, из кристаллической решетки которого его надо с большим трудом "выдирать" при использовании традиционной технологии, а в виде соли - дисульфида рения, из которого довольно легко выделяется рений.

Этот дисульфид выбрасывается вулканом в виде парогазовой смеси, которая осаждается на склонах вулкана. В отвалах лежит более ста тонн рения! Есть даже рениевое озеро, с большой концентрацией раствора дисульфида. Специалисты ВИАМа вместе с коллегами из Института вулканологии и геодинамики Российской Академии естественных наук и ФГУП "Институт Гинцветмет" сумели из дисульфида получить первую партию промышленного рения. А в настоящее время создается промышленная установка.

Суть метода в следующем. В кратер вулкана в место максимальной концентрации паров рения (там температура около 800-900 градусов) помещается зонд с кассетой из специального материала, собирающего пары дисульфида рения. Когда сорбент набивается, кассета извлекается из вулкана и с помощью технологии на ионно-обменных смолах извлекается продукт, служащий исходным материалом для получения рения в требуемом виде.

Ежегодно вулкан исправно выбрасывает свыше 20 тонн рения. Годовая потребность России в этом редком металле около 5 тонн. Остальной рений можно экспортировать и получать твердую валюту, столь необходимую для региона. Причем положение монопольного производителя дает солидные преимущества на мировом рынке.