РУСАЛ лидирует в гонке инертных анодов

Устранение тяжелых металлов из алюминия особенно перспективно для производства катанки и кабельной промышленности. Фото пресс-службы РУСАЛа

Использование инертных анодов в производстве алюминия позволило сократить практически до нуля не только выбросы парниковых газов, но и содержание в первичном металле примесей, снижающих его электропроводность. Об этом новом достижении объявила компания РУСАЛ, которая уже несколько лет ведет опытно-промышленное освоение новейшей технологии, способной совершить революцию в отрасли. Переход на инертные аноды считается главной задачей алюминиевой промышленности во всем мире, и Россия находится в лидерах этого процесса.

Stop Heavy Metal

Алюминий получают из оксида этого металла – глинозема – путем электролиза, в котором в качестве анодов используют угольные блоки. Такие электроды вступают в реакцию с электролитом и сами расходуются в процессе электролиза, выделяя парниковые газы. Мечта алюминщиков всего мира – создать экономически выгодную технологию инертных анодов, не обладающих химической активностью. С 2017 года компания РУСАЛ занимается промышленными испытаниями этой технологии.

Разработка РУСАЛа в числе прочего позволяет решить проблему микропримесей тяжелых металлов, которые попадают в алюминий в процессе электролиза классическим способом. Алюминий, изготовленный по традиционной технологии с углеродными анодами, неизбежно содержит тяжелые металлы от углеродных анодов, которые производятся из нефтяного кокса, отметил технический директор РУСАЛа Виктор Манн. Речь идет, в частности, о ванадии. Концентрации минимальные – сотые и тысячные доли процентов. Но даже такое незначительное содержание снижает электропроводность алюминия и ведет к определенным потерям электроэнергии при передаче по алюминиевым проводам. А энергетика является одной из главных потребителей этого металла в России и мире: алюминиевая катанка – основной материал для производства всех видов кабеля, от магистральных сетей до внутридомовой проводки.

До сих пор алюминий могли очистить от ванадия только путем дорогостоящего рафинирования первичного металла. Применение инертных анодов позволяет решить проблему уже на этапе электролиза – содержание ванадия благодаря этой технологии снижается в десятки раз.

«Применение катанки из «инертного» алюминия открывает новые возможности для наших клиентов, фактическое исключение примесей тяжелых металлов минимизирует потери электроэнергии и делает такую катанку идеальным выбором для энергосберегающих решений», – подчеркнул директор департамента развития литейных технологий и новых продуктов РУСАЛа Александр Крохин.

Ставка на инновации

«Многофункциональный состав инертного анода – это результат многолетних исследований и совершенствования нашей технологии, которая обеспечивает решение множества технических и экологических задач при электролизе, в том числе достижение минимального содержания ванадия и других тяжелых металлов в первичном алюминии», – рассказал директор проекта «Электролизер с инертными анодами» «РУСАЛ ИТЦ» Александр Гусев.

ИТЦ – Инженерно-технологический центр РУСАЛа, созданный в 2002 году в Красноярске на основе инженерных и исследовательских подразделений алюминиевых заводов, научных сотрудников институтов и университетов России, специалистов крупных проектных и инжиниринговых компаний. Среди его разработок, помимо инертных анодов, – новые технологии литья, инновационные сплавы и оборудование, проекты в области экологии и утилизации отходов производства. В частности, этот центр создал энергоэффективные электролизеры РА-300, РА-400, РА-550, значительно снижающие потребление электричества при выплавке металла, а также технологию ЭкоСодерберг, которая дала второе рождение традиционному способу производства алюминия: она существенно сокращает выбросы загрязняющих веществ и экономически более эффективна.

РУСАЛ вообще отличается повышенным вниманием к развитию научно-исследовательской базы. В состав компании входят созданные еще в советские времена проектные институты – Всероссийский алюминиево-магниевый институт (ВАМИ) и Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности (СибВАМИ). А самым молодым научным центром РУСАЛа является Институт легких материалов и технологий (ИЛМиТ), созданный в 2017 году для разработки новых сплавов и продуктов из алюминия с улучшенными характеристиками.

Наличие такой мощной системы научных центров позволило РУСАЛу успешно заняться импортозамещением продукции, которая перестала поставляться в Россию из-за санкций. Это алюминиевые пигменты для лакокрасочной промышленности, экологичные антипирены для защиты кабелей от возгорания, газообразователи для производства газобетона. Компания также кратно увеличила выпуск порошковых сплавов для 3D-печати и разработала десятки новых сплавов со специальными свойствами.

Ставка на инновации была сделана в свое время основателем РУСАЛа Олегом Дерипаской и полностью оправдала себя. Он же еще в 2000-е годы определил в числе главных технологических задач компании переход на инертные аноды. К этому стремится алюминиевая отрасль во всем мире: разработками усиленно занимаются, например, в Китае и Канаде. «Наше технологическое совершенствование будет связано с получением устойчивых результатов при использовании и производстве инертных анодов», – подчеркивал предприниматель. «Если добиться результата, это будет революция», – прогнозировал он. Результаты уже есть, и добился их именно РУСАЛ, лидирующий в этой технологической гонке.

При использовании инертных анодов каждый электролизер будет выделять кислород, как десятки гектаров леса. Фото пресс-службы РУСАЛа

Главным преимуществом технологии инертного анода является практически полное отсутствие выбросов парниковых газов. С учетом растущих климатических требований к производителям алюминия это принципиальный момент.

Традиционный электролиз имеет в этом отношении существенный недостаток: анодный углерод соединяется с высвобождаемым из глинозема кислородом, образуя углекислый газ, который выделяется в атмосферу в заметных количествах – около 11 т на тонну металла в среднем по мировой алюминиевой отрасли. Материал инертных анодов не вступает в такие реакции, поэтому вместо углекислого газа в атмосферу попадает чистый кислород – 0,9 т на тонну алюминия. А углеродный след произведенного таким способом алюминия микроскопичен – всего лишь 10 кг на тонну металла.

РУСАЛ стал первой компанией в мире, применившей при промышленном производстве алюминия вместо карбоновых инертные аноды. Производство ведется на Красноярском алюминиевом заводе с 2017 года. В 2023 году металл бренда Allow Inerta прошел испытания у потребителя – китайской компании Mingtai Aluminium. В том же году РУСАЛ прошел международную верификацию углеродного следа алюминия этого бренда. Подразделение компании TÜV Austria Standards & Compliance подтвердило, что металл, произведенный по технологии инертного анода, имеет удельные выбросы на уровне 0,01 т CO2-эквивалента на тонну металла с учетом прямых и косвенных энергетических выбросов.

На сегодняшний день РУСАЛ выпустил уже около 5 тыс. т алюминия под брендом Allow Inerta. Продукция активно тестируется на рынке. А с 2026 года компания собирается внедрять производство на инертных анодах в промышленных масштабах.