Так уж вышло, линия моей жизни постоянно соприкасается с Кольским научным центром Российской академии наук - рядом живу, работаю рядом. А началось все в начале 60-х годов, когда Кольский филиал академии наук базировался в небольшом горняцком поселке Кукисвумчорр. И мы, живущие по соседству поселковые дети, любили подглядывать за тем, что происходит в химической лаборатории научного центра, которая занимала первый этаж двухэтажного деревянного домика. Тогда, любуясь разноцветными жидкостями, заключенными в прозрачные колбочки, пробирки и мензурки, никто из нас не мог предположить, каких высот могут достигнуть химики Кольского научного центра…

Начинали с барака

Началом развития химических исследований на Кольском полуострове принято считать 1930 год - официальную дату открытия Хибинской горной станции, созданной по инициативе академика Ферсмана. В доме барачного типа на берегу озера Малый Вудъявр работала небольшая группа аналитиков, которая изучала сложнейшие по составу минералы Кольского полуострова. Во время Великой Отечественной войны станция была полностью разрушена пожаром, и исследования прервались почти на десятилетие - лишь в 1952 году была организована новая аналитическая лаборатория в составе Геологического института, первого «полновесного» академического института, открытого в поселке Кукисвумчорр для скорейшего изучения уникальных рудных богатств нашего края. Успехи геологов того времени в выявлении новых типов руд были ошеломляющими и создавали впечатление, что из недр региона можно извлекать хоть всю таблицу Менделеева. Казалось, до воплощения в жизнь этой радужной перспективы осталось сделать полшага - разработать экономически оправданные и экологически безопасные химические технологии для переработки сложных руд, с которыми никто в мире еще не имел дела. Для решения этой проблемы в 1958 году был создан специальный Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья (ИХТРЭМС), или, попросту говоря, Институт химии, а в 1960 году это направление было усилено еще и химико-обогатительными подразделениями Горно-металлургического института. Маленький шахтерский поселок уже не мог вместить такое созвездие академических институтов, и по решению Совета Министров СССР для Кольского филиала АН СССР к 1961 году был выстроен Академгородок в самом сердце одной из крупнейших комсомольских строек страны - нового города у берега озера Имандра. Теперь город известен всему миру как Апатиты - интеллектуальная столица Заполярья.

Колбочки остались, но…

- С тех пор многое изменилось, - говорит заведующая химико-аналитической лабораторией Геологического института КНЦ Любовь Константинова, проработавшая здесь более 40 лет. - Простейшие весовой и объемный методы остались в прошлом. Лаборатория оснащена современным импортным оборудованием, что значительно ускорило процесс исследований. Если раньше аналитик успевал за месяц обработать 10 проб на 12 химических элементов, атомно-абсорбционный спектрометр импортного производства позволяет произвести за тот же период анализ 40 проб на 33 элемента.

Но даже при такой высокой производительности труда скучать химикам не приходится: на территории края уже обнаружено и изучено около 1000 минералов - почти треть всех известных на Земле. Причем около 150 из них больше не встречаются нигде, а их необычные свойства приоткрывают химикам самого молодого химического подразделения в КНЦ РАН - Центра наноматериаловедения - тайны синтеза таких типов адсорбентов, которые по своим возможностям очищать природу от загрязнений превосходят все известные сегодня средства.

По химическим рельсам

Направление работы Института химии продиктовано потребностями высокотехнологических секторов машиностроительной индустрии России. Первым объектом исследований ученых стал лопарит Хибинских и Ловозерских тундр - природный источник редких элементов, которые применяются в космонавтике, авиации, радио- и электротехнике. Позже аналитики приступили к изучению перовскита, сфена, эвдиалита и других минералов Кольского полуострова. В результате появились новые технологии получения редких элементов - ниобия, тантала и их сплавов, соединения щелочных металлов высокой чистоты, в общем, всех тех стратегических компонентов, без которых немыслима современная электроника и лазерная техника. Более 30 лет возглавляет это направление исследований академик Владимир Калинников, один из самых известных российских ученых-химиков, лауреат государственных и множества академических премий и медалей. Его заботами сформирована мощная Кольская школа химиков-технологов, которая объединяет более 40 докторов и кандидатов наук, многие из них тоже стали лауреатами и орденоносцами. Школа сохранила свой потенциал в годы экономического кризиса, когда закрылось большинство созданных по ее инициативе химических производств, и не прекращает подготовку молодых химиков на кафедрах химических технологий, созданных при МГТУ и КФ ПетрГУ. Спрос на их выпускников растет с каждым годом, что внушает надежду на реальное воплощение в жизнь деклараций руководства страны о модернизации сырьевой экономики Севера и переводе ее на инновационные (применительно к нашему краю - химические) рельсы.

От слова к делу

Из большого спектра исследовательских работ Института химии, имеющих наибольшие шансы получить практическое применение в ближайшие годы, можно выделить еще одно важное направление - комплексное использование отходов промышленных предприятий.

Только что, в апреле, в Ганновере прошла Международная промышленная ярмарка «Hannover Messe 2013» - крупнейшая ежегодная выставка высоких технологий, инноваций и промышленной автоматизации. На ней были представлены разработки сотрудников одного из секторов ИХТРЭМСа, который возглавляет Лидия Герасимова - доктор технических наук, заслуженный изобретатель РФ.

- Техногенные залежи - основное направление наших работ - серьезная проблема для региона, - говорит Лидия Георгиевна. - Экономика региона и страны в целом более двадцати лет была ориентирована на сырьевой путь развития. Только за годы эксплуатации хибинских месторождений в хвостохранилищах накоплено более 1 миллиарда тонн отходов. В то же время складируемые отходы могут заменить дорогостоящее, порой токсичное сырье, которое используется в строительной индустрии, лакокрасочной и других областях промышленности.

Технологии производства титановых дубителей и пигментов успешно применяют в Эстонии, титано-силикатные сорбенты - в ОАО «Апатит», перламутровые пигменты - на КГМК «Североникель» и ОАО «Апатит». Опытно-промышленные партии титано-фосфатного сорбента, предложенного учеными и произведенного центральной лабораторией ОАО «Апатит», применяет «Атомфлот».

Заинтересовались технологиями наших ученых и в Китае. Коллеги из Поднебесной столкнулись с острейшей экологической проблемой - скоплением огромного количества золы на тепловых станциях, работающих на каменном угле.

- Наша разработка позволяет превратить золу в высококачественные пигменты путем покрытия каждой частички тончайшим слоем красителя. При этом китайцы получают двойную выгоду: выведут на рынок новые конкурентоспособные краски и одновременно снимут «зольное бремя» с плодородных земель, - утверждает руководитель научного сектора.

Награда по заслугам

В то время как сотрудники Института химии ломают голову над тем, как улучшить экологию промышленных районов и очистить огромные площади, занятые хвостами, ученые Горного института КНЦ РАН, возглавляемого академиком Николаем Мельниковым, усовершенствуют процессы химической обработки минерального сырья на обогатительных фабриках, где происходит отделение полезных компонентов от пустой породы, которая не представляет практической ценности. Эффективность реагентов - одно из основных условий достижения высокого качества выделяемых из пород полезных концентратов.

Над созданием новых флотационных реагентов работает творческая группа, которую возглавляет Валентина Иванова, посвятившая научной работе в этом направлении более 40 лет.

Основным объектом многие годы остаются комплексные руды крупнейших предприятий области - ОАО «Ковдорский ГОК» и ОАО «Апатит».

Начиная с 1962 года, официальной даты открытия Ковдорского ГОКа, предприятие производило только железный концентрат. Поэтому до 1975 года, момента пуска обогатительной фабрики, вся немагнитная фракция, содержащая такие ценные компоненты, как апатит и бадделеит, складировалась в хвосты. Но уже тогда по просьбе руководства ГОКа Горным институтом были разработаны реагентные режимы, позволяющие получать качественные апатитовые концентраты.

- Опасный для окружающей среды реагент ОП-4 на фабрике Ковдорского ГОКа применялся около двух лет. Затем по нашей разработке его заменили нетоксичным реагентом ДС-3. Позже появился АЛК, который использовался в Ковдоре на протяжении 13 лет. Применение этих низкотоксичных реагентов позволило превысить проектные показатели по извлечению апатита, - говорит Валентина Алексеевна.

Но реагентный режим обогащения постоянно совершенствуется. В 1993 году были предложены неонолы - органические регуляторы другого класса с хорошей биоразлагаемостью. Они и сейчас используются при обогащении ковдорского апатита. С 2003 года неонол взамен ОП-4 стали применять и на фабриках ОАО «Апатит». Переход на неонолы позволил предприятиям в значительной мере повысить эффективность обогащения.

Но химики на этом не остановились. Вслед за реализованными идеями, касающимися апатитовых руд, появились новые предложения по комплексному обогащению хвостов Ковдорского ГОКа и лежалым хвостам ОАО «Апатит». Изучив состояние складируемых отходов «Апатита», ученые подтвердили возможность их комплексного обогащения с получением апатитового, титано-магнетитового, эгиринового и сфенового концентратов. Данное сырье является перспективным и в значительной мере может расширить сырьевую базу предприятия.

Ирина Маркова, Апатиты