Планета Ni. Больше, чем металлы

Первый металл человеческой цивилизации

Медь – это первый металл, который научились добывать, обрабатывать и использовать люди. Учёные говорят, это произошло в IX тысячелетии до нашей эры – 11 тысяч лет тому назад! Но понадобилось ещё около 6 тысячелетий, чтобы в истории цивилизации на смену Каменному пришёл Бронзовый век.

Кстати, внимание к Норильскому месторождению первоначально привлекла именно медная руда. О никеле тогда в России и не слыхали… Сначала кто-то из местных жителей принёс дудинскому купцу Киприяну Сотникову необычные камни сине-зелёного цвета и показал место, где их нашёл. Предприимчивый купец в 1866 году свозил на это место по случаю оказавшегося в Дудинке геолога и палеонтолога Фёдора Шмидта, и тот подтвердил значительные запасы медной руды. (Об этом – в другой статье проекта – «Планета Ni. Больше, чем открытие») И тогда Киприян затеял невероятное – создать в глуши на арктических задворках империи собственное медеплавильное производство!



Для изучения технологии он отправил на Барнаульский медеплавильный завод своего брата Петра, а сам озаботился поиском материалов для создания металлургического производства. В то время единственным каменным зданием в Дудинке была церковь. Киприян Сотников, занимавший должность урядника и смотрителя Дудинского участка, договорился с настоятелем и построил новую деревянную церковь, а кирпичи с разобранной каменной использовал для строительства медеплавильной печи. И Сотниковы реально пару лет (пока в 1872 году не прогорели не рассчитанные на металлургические температуры кирпичи) плавили на Таймыре медную руду и даже продали 200 пудов (3,2 тонны) черновой меди горному департаменту в Енисейске! На этом «металлургический дебют» на Норильском месторождении завершился. (Подробнее эта история описана в книге «От Мангазеи до Норильска», изданной в 2017 году при поддержке «Норникеля».)



Успешным для заполярной металлургии на Таймыре стал второй старт, когда 90 лет назад в 1935 году руководство страны приняло решение строить Норильский горно-металлургический комбинат.

В 1938 году был сдан в эксплуатацию первый металлургический агрегат – опытный конвертер. 10 марта 1939 года на Малом металлургическом заводе был получен первый медно-никелевый штейн, а спустя три месяца, 16 июня 1939 года завод выдал первый файнштейн.

Эти два слова немецкого происхождения в Норильске с рождения у всех на слуху, но как объяснить приезжему, что они означают?

«Прекрасный камень»

Fein stein или «прекрасный/чистый камень» – это промежуточный продукт в производстве меди и никеля из сульфидных руд. Получают файнштейн в печах-конвертерах где расплавленную руду (штейн) дополнительно продувают воздухом. По завершении плавки этот полуфабрикат металлов заливают в формы-изложницы. В дальнейшем слитки медно-никелевого файнштейна измельчают и путём флотации (гидромеханический процесс разделения мелких частиц) разделяют на медный и никелевый концентраты.



В далёком 1939 году полученный в Норильске файнштейн отправили на окончательную переработку «на материк» на единственный и только что построенный в СССР никелевый завод в городе Верхний Уфалей на Урале.

Сегодня (после закрытия в Норильске в 2016 году устаревшего и экологически вредного Никелевого завода) никелевый концентрат для производства товарного никеля из Норильска тоже отправляют «на материк» – в Мурманскую область в Кольский дивизион «Норникеля» никелевый файнштейн везёт собственный арктический флот компании.



А вот медный концентрат превращается в товарную медь по-прежнему на местном Медном заводе. Кроме того металлургический цех Медного завода перерабатывает шламы (отходы металлургического производства) цехов электролиза меди норильского Медного завода и Кольской ГМК, получая концентраты драгоценных металлов, технического селена и теллура.

Плавильное производство на построенном в рекордные сроки Медном заводе впервые заработало в конце 1949 года. А первую медь в Норильске произвели ещё в годы Великой Отечественной войны на Малом металлургическом заводе.

Что касается нынешнего применения меди – проще сказать, где она не используется. Медь и сплавы на её основе прежде всего применяют в электротехнической, электронной и телекоммуникационной продукции, инженерных системах и покрытиях в строительстве, в ЖКХ, транспортном машиностроении (двигателестроение, изготовление различного оборудования и его компонентов). По прогнозам экспертов, неизбежный переход в мире к «зелёной энергетике» и новому технологическому укладу открывает новые перспективы применения и для «самого древнего металла в истории человечества».

Дьявольский металл

Металлу, который стал сегодня именем нарицательным для созданного 90 лет назад Норильского комбината, поначалу везло гораздо меньше, чем меди.

Впервые в массовом порядке с этим минералом столкнулись немецкие горняки в Саксонии. В XVIII веке они обнаружили руду, очень похожую на медную, и долгое время безуспешно пытались выплавить из неё желанную медь. Обозлённые неудачей они решили, что всё это – происки хорошо известного немецким рудокопам злобного горного духа или гнома по имени Никель, который специально не даёт выплавить из найденной руды медь, и назвали минерал kupfernickel – что-то вроде «медный озорник».

Стоит отметить, что в своих тщетных попытках они были не одиноки. В России никелевую руду нашли в первой половине XIX века на Урале и также безуспешно пытались получить из неё медь на Демидовских заводах в Ревде.

Только в ХХ веке никель и его свойства были оценены по достоинству и в первую очередь – военными. Никель стал одной из легирующих добавок в производстве брони и нержавеющей стали. А в 1920-30-х годах в воздухе всё больше «пахло новой войной»…



Именно это побудило руководство СССР в 1935 году принять решение о разработке месторождения медно-никелевых руд на Крайнем Севере Красноярского края, строительстве там горно-металлургического комбината и города Норильск. Но надо было ещё доказать необходимость и возможность производства полного цикла, вплоть до выплавки товарного металла, ведь в Москве изначально предполагали строительство в Норильске только горно-обогатительного комбината, и файнштейн, производимый в Норильске на малом металлургическом заводе с 1939 года, отправляли на дальнейшую переработку на Урал.



И сегодня, и по тем временам это может показаться невероятным, но налаживать металлургическое производство на строящемся комбинате его руководитель Авраамий Завенягин в 1939 году поручил… выпускнице Московского института цветных металлов и золота Ольге Лукашевич, только что приехавшей в Норильск. У неё даже не было опыта практической работы на производстве, но зато за плечами была исследовательская работа у легендарного металлурга, профессора Владимира Андреевича Ванюкова. Печи конструкции его сына, Андрея Владимировича Ванюкова, и сегодня работают в Норильске и на других заводах цветных металлов в России.

«При возникновении ОМЦ (ОМЦ — опытный металлургический цех, до этого была «установка», без всякого определённого плана работ) А.П.Завенягин вечером, поздним и долгим, имел со мной большой разговор. Рассказал все свои задумки об этом цехе, надолго рассчитывал его работу («центр будет всех исследований, по всем вопросам, всех предприятий Норильска — это в будущем»). Наметил первоочередные работы, обещал помогать во всём («Не стесняйтесь, звоните, главное — чтобы не задерживалась работа, я всем дам распоряжение»), - писала в воспоминаниях, опубликованных в книге «О времени, о Норильске, о себе…», Ольга Николаевна. – Условия лагеря были, естественно, для меня совершенно незнакомы. Как же работать с такими кадрами? Он сказал: «Кадры? На рабочие места — из уголовников, но не все статьи можно. На инженерные должности подбирайте сами, из любых лаготделений, это — 58-я статья. Срок вам на это — две недели. Забудьте, что это заключённые, враги и т.д. Вам нужны знающие люди, умные, опытные, вот и подбирайте, а как заставить их думать и работать хорошо и быстро — сами придумайте, тут лагерные рецепты вам не подойдут. И не робейте, смелее, я в вас верю».



Воспоминания Ольги Николаевны Лукашевич – это уникальные свидетельства работы первопроходцев норильской металлургии, среди которых были и вольнонаёмные, и «политические», и даже уголовники:

«Людей я кропотливо выбирала из всего лагеря, по картотекам, разных специальностей, не только металлургов. Брала в цех только по их желанию, не скрывая, что будет вначале трудно, придется и строить, и копать, и кладку делать (подземные газоходы, отражательная печь и др.), и оборудование устанавливать, и приборы многие самим делать придется. А уж потом — по специальности работать будут. Кроме того, необходимо было разбудить в них веру в себя после тюрем, земляных работ, Соловков и т.п. Одни — ожесточились на весь мир, другие — наглухо замкнулись в себе, третьи — пали духом до полной апатии, четвёртых — задавил страх, пятые — опустились до откровенного подхалимства, рабства и т.д. Где уж тут было требовать от них сразу работу мозгами, когда собственное достоинство многие почти потеряли? Каждый из них по-разному приходил в нормальное состояние, и далеко не сразу образовался дружный, вполне работоспособный коллектив. Всё рассказать невозможно, но каждого из них я пропустила через свою душу, да, наверное, и через сердце. Ценила их и оберегала, тайно от них, как только могла. Это же были люди старше, опытнее, умнее меня во многом. И они, с обнажёнными нервами, обострёнными чувствами, вскоре поняли меня, наверное, лучше, чем я себя знала. Завенягин, может быть, мудро поручил всё женщине? Особенно на первых порах…»

12 октября 1940 года в опытно-металлургическом цехе (размещавшемся в обычной избе) был получен черновой никель. Первый слиток норильского никеля размером с портсигар, который Ольга Лукашевич принесла Авраамию Завенягину, уместился в кармане её гимнастёрки.



Начавшаяся война и эвакуация в Норильск из Мурманской области комбината «Североникель» ускорили становление металлургического производства на Норильском комбинате. 29 апреля 1942 года продолжавший строиться Большой металлургический завод, позднее переименованный в Никелевый, выдал первый чистый электролитный никель. С 1943 по 1945 год производство никеля в Норильске выросло в 11 раз. (О работе комбината в годы Великой Отечественной войны и его роли в обороне страны – в другой статье проекта – «Планета Ni. Больше, чем надёжный тыл».)

Металлы технологического перехода?

Сегодня «Норникель» – крупнейший в мире производитель рафинированного никеля. Bloomberg называет компанию наиболее эффективным производителем никеля в мире (самая низкая себестоимость тонны металла).

Основными потребителями никеля в России являются металлургические предприятия, производящие нержавеющую металлопродукцию. С принятием в России в 2022 году Программы развития авиационной отрасли увеличилось потребления никеля, связанное с его использованием в составе специальных сплавов в авиационном двигателестроении и энергетическом машиностроении.

Ещё одним растущим сектором потребления является электротранспорт, который использует тяговые литий-ионные аккумуляторные батареи с катодом на основе никель-кобальт-алюминия (тип NCA).

На рынке цветных металлов эксперты считают никель своеобразной «российской фишкой». В его использовании успехи, научные открытия и технологические прорывы российских учёных и металлургов, бесспорно, высоки. Мировыми достижениями являются дисперсионно упрочнённые стали разработки ВНИИНМ, лопатки из никелевых сплавов для авиационных двигателей от ВИАМ.

Многие эксперты считают никель и его сплавы критически важными для обеспечения уверенного перехода к новому технологическому укладу с отказом от ископаемого топлива в пользу передовых систем электрохимического хранения и преобразования энергии. В частности изучены основные классы никельсодержащих материалов для положительных электродов (катодов) металл-ионных аккумуляторов, определено место никеля среди других 3D-металлов, используемых в индустрии электрохимического накопления энергии.

До 40% материалов на рынке специализированной порошковой металлургии уже сейчас изготавливают из сплавов на базе никеля и кобальта, которые как раз производит «Норникель». Порошковая металлургия – это экономически выгодная замена механической обработки, благодаря ей можно получать изделия с уникальными характеристиками, радикально повысить коэффициент использования металла и конкурентоспособность конечной продукции. И, может быть, именно никель станет металлом, который откроет новую эру человечества, как когда-то это сделала медь?..

Мы подробно рассказали только о двух основных по объёмам производства металлах «Норникеля». А ведь компания является также мировым лидером производства драгоценных и редких металлов: золота, серебра, платины, палладия, родия, рутения, иридия и кобальта!



И, если первые три человечество считало драгоценными металлами уже давно, следующие по списку пять – это металлы сегодняшнего и завтрашнего дня.

Родий и палладий используют в катализаторах разного рода, автомобильных каталитических нейтрализаторах. Многим автомобилистам известны иридиевые свечи зажигания, которые ценят за стабильное искрообразование и долговечность, так вот родий в применяемых сплавах там составляет пару иридию. Также сплавы родия применяют в деталях лазеров и датчиках ядерных реакторов.

Рутений также применяют в различных катализаторах химических реакций. До половины всего производимого в мире рутения используют в современной электронике. Сплавы рутения с титаном и другими металлами обладают уникальной прочностью, а по жаростойкости превосходят лучшие сплавы молибдена и вольфрама, поэтому рутений высоко востребован в аэрокосмической отрасли.

Кобальт помимо применения в сплавах с разными металлами, которые отличаются повышенной прочностью и жаростойкостью, сейчас активно используется в аккумуляторных батареях – как относительно давно используемых никель-кадмиевых, так и демонстрирующих взрывной рост потребления (следствие «электромобильной революции») литий-ионных. По состоянию на 2025 года около половины всего производимого в мире кобальта идёт именно на производство литий-ионных батарей!



Что же касается палладия, то в «Норникеле» в 2025 году даже создан специальный департамент, который занимается поиском возможностей и новых сфер применения этого металла.

«Норникель», как лидер горно-металлургической промышленности, инвестирует в разработку новых материалов на базе палладия для высокотехнологичных отраслей и выстраивает стратегические партнерства с научно-исследовательскими организациями. Таким образом, мы не только способствуем достижению технологической конкурентоспособности российской экономики, но и решаем глобальные задачи металлургического бизнеса — открываем новые рынки и повышаем спрос на палладий», - отметил директор Центра палладиевых технологий «Норникеля» Дмитрий Изотов.



Центр палладиевых технологий — пример новой парадигмы развития компании по технологической бизнес-модели, он занимается разработкой, испытаниями, реализацией и в конечном итоге, выводом на рынок новых технологий материалов на базе палладия. Цель — 100 новых материалов к 2030 году. На сегодня в его портфеле уже десятки уникальных новых продуктов.

Однако металлы будущего невозможно производить на оборудовании и технологиях прошлого. Именно поэтому инновации сегодня активно внедряются на основном производстве «Норникеля».



В июне на крупнейшем российском ИТ-форуме «Цифровая индустрия промышленной России — 2025» компания продемонстрировала новейшие достижения в области информационных технологий, цифровизации и искусственного интеллекта, представив ключевые проекты, разработанные в индустриальных центрах компетенций (ИЦК) «Металлургия» и «Экология».

«Норникель» создает в общей сложности четыре отраслевых решения. Три из них — в индустриальном центре компетенций «Металлургия»: горно-геологическая информационная система, горное планирование и диспетчеризация подземных горных работ. Еще одно — в индустриальном центре компетенций «Экология». Российские промышленные компании проявили на форуме высокую заинтересованность в этих продуктах, подтвердив их универсальность и эффективность.



В ИЦК «Металлургия» «Норникель» разрабатывает три проекта, объединенные в платформу MAGMA. «MAGMA Гео», «MAGMA План» и «MAGMA Контроль» предназначены для автоматизации ключевых технологических процессов и будут закончены в текущем году, а в 2026 году начнётся их пилотное внедрение.

23 апреля 2025 года Указом Президента России за большой вклад в развитие металлургической промышленности и достигнутые трудовые успехи коллектив «Норникеля» награжден орденом «За доблестный труд». Президент «Норникеля» Владимир Потанин отметил, что высокая награда — это заслуга всех сотрудников компании:

«Наш коллектив объединяет людей самых разных профессий. Это не только горняки и металлурги, но и множество специалистов из самых разных областей: те, кто разведывает месторождения, обеспечивает бесперебойную работу оборудования и ИТ-систем, перевозит наши грузы и обеспечивает безопасность. Именно благодаря большой команде «Норникеля» мы уже 90 лет являемся лидером горно-металлургической отрасли России. Нам есть чем гордиться. Спасибо вам за профессионализм, ответственное отношение к работе и вклад в развитие российской промышленности!»