Соликамский магниевый. Соликамский магниевый завод. Перемены на стыке веков

Федеральное государственное общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Филиал в г.Туймазы

Реферат

На тему: «Производство магния»

Выполнил: студ.гр. СМТ 202Д

Галимова Р.Р.

Проверил: доцент физико-математических наук

Мусин Фаниль Фанусович

Туймазы 2012

Химические свойства……………………………………………....3

Производство магния……………………………………………....4

Разработка термических способов получения магния.………….9

Список литературы………………………………………………………12

Химические свойства.

Магний – серебристо-белый металл. Важнейшее его физическое свойство – малая плотность, равная 1,738 г/см3 (при 20 С). Магний в виде слитков или изделий не огнеопасен. Предел прочности и другие механические свойства магния в большей степени зависят от его чистоты и способа приготовления образца (литой, деформированный). Первичный магний имеет три основные марки: Мг96, Мг95 и Мг90, где цифра обозначает, что этот металл содержит 99,96 или соответственно в последней марке 99,90 % Mg. Наиболее широко применяют сплавы магния, содержащие до 10 % Al, до 6 % Zn и до 2,5 % Mn. Эти добавки значительно улучшают свойства магния. Различают литейные магниевые сплавы, маркируемые МЛ, и сплавы, обрабатываемые давлением, маркируемые МА. Благодаря малой плотности и значительной удельной прочности (отнесенной к массе) магниевые сплавы широко применяют в приборостроении, в транспортном машиностроении, особенно в летательных аппаратах. Магний один из распространенных металлов в земной коре (2,1 %). В свободном виде он не встречается, а является составляющей многих горных пород. Магниевый прокат: Квадрат, Круг, Пруток, Лист, Плита, Полоса, Порошок, Проволока, Протектор, Чушка, Слитки, Гранулы, и др. Марки магния: МА, МА2, МА2-1, МА5, МА8, МА8Ч, МА8ПЧ, МА8Ц, МА12, МА14, МА18, МА20, МА22, МГ, МГ1, МГ90, МГ95, МГ99, МГ995, МГ999, МГП, МГП1, МГП2, МГП3, МГП4, МН, МН98 и др.

Производство магния.

Она обычно производится при нагреве до 200- 500° С. Отсюда понятно, что и магний в качестве машиноподелочного материала не находит применения в чистом виде и используется в виде сплавов. Марки металла, идущего на сплавы, различаются по количеству примесей, причем наивысшая марка (МГ-1 по ГОСТ) содержит цветные металлы и сплавы.

В сумме менее 0,1% примесей (Fe, Si, Al, Na и др.). Точка плавления Mg - 650°. Главными недостатками магния как технического металла являются: малая стойкость против коррозии на воздухе и в воде (особенно морской), а также сильная окисляемость при нагреве; при этом выше 600° он загорается со вспышкой, что создает опасность воспламенения металла при плавке, а также при обработке резанием.

Интенсивное окисление в расплавленном состоянии создает неудобства при плавке: необходимость иметь нейтральную атмосферу (например, аргон), не содержащую даже азот, легко растворяющийся в жидком металле. В вакууме магний легко возгоняется.

Сплавы магния. Сохраняя указанные недочеты основного металла, сплавы магния имеют по сравнению с ним повышенную твердость и прочность. Наиболее применимы простые сплавы с алюминием (системы Mg-Al, фиг. 225) с содержанием А1 до 10%. Как видно из диаграммы, со стороны Mg образуется твердый раствор (3), имеющий линию предельного насыщения между 12, 1 и 4,0% Al, и, следовательно, технические сплавы в равновесном (отожженном) состоянии должны представлять 8-твердый раствор с небольшими выделениями вторичной фазы.

Они могут подвергаться закалке и старению (дисперсионному твердению) с выделением мелкодисперсных частиц 7-фазы, но эффект от этого процесса,здесь незначителен, и потому эта операция обычно не применяется в практике.

Понятно, что и в этих сплавах практикуется добавка других элементов для улучшения качества. Наиболее часто добавляются Zn и Мп. Последний, как и в алюминиевых сплавах, считается благоприятным в отношении повышения стойкости против коррозии. Установлено также, что весьма полезной добавкой является цирконий в количестве десятых процента.

Сплавы магния, называемые вообще ультралегкими, были известны раньше под разными названиями («электрон», «доуме-талл» и т. п.). В ГОСТ они обозначаются марками: буквой М с другой рядом стоящей буквой А - для обрабатываемых сплавов и Л - для литейных; затем следует цифра, соответствующая нумерации, не совпадающей с составом сплавов.

Прочность и твердость магниевых сплавов в среднем не превосходят ae ~ 25 кг/мм и Нв - 70, при удлинении 8 - 5-10%. Несмотря на столь низкие механические характеристики, при отнесении их к единице веса получаются числа «удельной прочности», иногда превосходящие таковые в других сплавах, что и оправдывает техническое применение магниевых сплавов.

В последнее время стали получать сплавы магния (с цинком), в которых предел прочности достигает 35-40 кг/мм1 при удлинении 8-16%. Такие сплавы, вопреки мнению о возможности проката магниевых сплавов только при малых скоростях, допускают прокат при относительно больших скоростях с одного нагрева (440°) с толщины 250 до 5 мм.

Таблица 1. – Лом металлов

Преобладающий промышленный способ получения магния - электролиз расплава смеси MgCl 2

MgCl 2 Mg 2+ 2Cl - К -) А +)

Mg 2+ +2e Mg 0 2Cl - -2e Cl 2 0

2MgCl 2 2Mg + 2Cl 2

Расплава в безводных MgCl 2 , KCl, NaCl. Для получения расплава используют обезвоженный карналлит или бимофит, а также MgCl 2 , полученный хлорированием MgO или как отход при производстве Ti.

Температура электролиза 700-720 о С, аноды графитовые, катоды стальные. Содержание MgCl 2 в расплаве 5-8 %, при снижении концентрации до 4 % уменьшается выход магния по току, при повышении концентрации MgCl 2 выше 8 % увеличивается расход электроэнергии. Для обеспечения оптимального содержания MgCl 2 периодически отбирают часть отработанного электролита и добавляют свежий карналлит или MgCl 2 . Жидкий магний всплывает на поверхность электролита, откуда его отбирают вакуумным ковшом. Извлекаемый магниевый сырец содержит 0,1% примесей. Для очистки от неметаллических примесей магний переплавляют с флюсами - хлоридами или фторидами K,Ba,Na,Mg. Глубокую очистку осуществляют перегонкой в вакууме, зонной плавкой, электролитическим рафинированием. В результате получают магний чистотой 99,999 %.

Кроме магния при электролизе получают также Cl 2 . В термических способах получения магния сырьем служит магнезит или доломит, из которых прокаливанием получают MgO. 2Mg+O 2 =2MgO . В реторных или вращающих печах с графитовыми или угольными нагревателями оксид восстанавливают до металла кремнием (силиконотермический способ) или CaC 2 (карбидотермический способ) при 1280-1300 о С, либо углеродом (карботермический способ) при температуре выше 2100 о С. В карботермическом способе (MgO+C Mg+CO) образующаяся смесь CO и паров магния быстро охлаждают при выходе из печи инертным газом для предотвращения обратной реакции с магнием.

Появление электролитического способа получения магния

В 1830 г. Майкл Фарадей получил несколько граммов металлического магния путем пропускания электрического тока через расплав MgCl2. В 1852 г. этот метод был детально исследован и усовершенствован Робертом Бузеномт (1811–1897), который также осуществил первое массовое производство магния. С помощью его электролизера, состоящего из фарфорового тигля и двух угольных электродов пилообразной формы, погружаемых сверху в расплав обезвоженного MgCl2, ему удавалось всего за несколько секунд получать “королек” магния весом в несколько грамм. Пилообразная форма электродов была необходима для удержания капелек магния во избежание их подъема на поверхность и самовоспламенения. При этом принципиальное значение для повышения производительности играла полная обезвоженность MgCl2. Технология электролитического получения магния за время своего применения подверглась значительным усовершенствованиям, однако ее принципы, естественно, остались без кардинальных изменений. Современное аппаратурное оформление электролитического производства Магния принципиально мало чем отличается от первого магниевого электролизера промышленного типа на 300 а, разработанного Гретцелем и примененного им впервые в 1883 г.

В качестве катода использовался стальной тигель (1), анода –графитовый электрод (2) в центре диафрагмы (3) из пористого фарфора.

Диафрагма служила для разделения продуктов электролиза: магний поднимался на поверхность электролита вне диафрагмы, а хлор отводился по трубке (4). Тигель стоит на плите (5), закрепленной на решетке (6), и обогревался горячими газами. Верхняя часть электролизера выступала над печью и охлаждалась воздухом. Выделяющийся Mg периодически вычерпывался вручную дырчатой ложкой. Любой восстановительный газ поступал из трубы (7) в электролизер. В качестве электролита использовался расплавленный карналлит.

Основным промышленным способом получения магния и сейчас остается электролиз обезвоженного или расплавленного хлористого магния или карналлита. Получение 1 т металла с использованием этой технологии требует затраты около 20 тыс. квт(ч электроэнергии. До первой мировой войны во всем мире работало только 2 магниевых завода – в Геттингене и в Биттерфельде, получавших магний электролизом его расплавленных хлоридов. В то время производилось всего несколько сот тонн магния в год, однако потребности всех стран в этом металле, в том числе и России, импортировавшей магний, полностью удовлетворялись. Война превратила магний в стратегический материал. Прекращение экспорта магния из Германии и Франции заставило Англию и США наладить собственное его производство на небольших электролизных установках.

В России электролитический метод получения магния впервые разработал П.П.Федотьев в 1914 г. в Петроградском политехническом институте. В 1931 г. в Ленинграде был пущен первый опытный магниевый завод, настоящее промышленное производство в СССР ведется с 1935 г. Сейчас большая часть магния получается электролизным способом, меньшая – термическим. Основные производители магния в мире – Россия, США, Норвегия, Франция, Англия, Италия, Канада.

Открытие Верхнекамского месторождения произошло в 1907 году при проходке Людмиловской скважины на реке Усолке, но никакого особого внимания это открытие не привлекло. Только в 1916 году академиком Курнаковым были проведены первые исследования «красной соли», которые показали высокий процент содержания калийных и натриевых промышленных солей. К разведке месторождения советская власть смогла приступить только в 20-х годах.

Октябрь 1925 года считается началом всей калийной промышленности СССР: с пятого на шестое октября было произведено первое бурение калийного месторождения, давшего начало будущей закладке нескольких промышленных предприятий пермского края. Соликамский магниевый завод начал свою работу в 1936 году. Основными строителями предприятия были политические заключенные, репрессированные, спецпереселенцы и небольшое количество местного населения.

Довоенные достижения

14 марта 1936 года - памятный день в истории предприятия, в этот день Соликамский магниевый завод выпустил первый слиток металла и положил начало своей истории. На территории страны еще не было предприятий, подобных запущенному заводу, но ценность летучего металла была понятна руководству страны. На развитие производственных мощностей и технологий были брошены лучшие научные силы. Технологические новшества, впервые введенные и опробованные в стенах завода, становились достоянием многих предприятий химической промышленности.

За годы работы Соликамский магниевый завод стал не только пионером в разработке новых технологий. На базе предприятия проводились многочисленные научные изыскания, в результате которых сотрудниками были сделаны открытия в химической отрасли, созданы образцы принципиально нового технологического оборудования. Коллектив предприятия в разные годы демонстрировал энтузиазм и заинтересованность в развитии завода, что позволяло получать новые виды продукции для народного хозяйства. На сегодняшний день СМЗ является старейшим из всех мировых действующих магниевых заводов.

Военные годы

К началу ВОВ, в 1941 году, Соликамский магниевый завод был единственным в стране предприятием, делавшим поставки магния для народного хозяйства и армии. Начало войны застало завод недостроенным, что не помешало рабочему коллективу выполнять планы поставок и постоянно наращивать производство. За годы войны выпуск «летучего металла» был увеличен в четыре раза в сравнении с предвоенными годами. Самоотверженный труд работников предприятия приближал победу, медалями «За доблестный труд в годы войны» было награждено более двух тысяч сотрудников.

Послевоенный прогресс

В годы послевоенного восстановления на предприятии закладываются новые цеха, осваиваются передовые технологии, происходит разработка новых видов оборудования. Так, в 1946 году был создан первый в истории отрасли опытный цех, благодаря работе которого разработаны и запущены в производство новые технологии обработки сырья, опробованы технологические процессы и технологические линии для магниевой промышленности. В 60-х годах запущены линии по переработке магний-лома, созданы технологии и аппараты для обработки титаносодержащего сырья, сделаны промышленные испытания новых технологий, не имевших аналогов в мировой практике.

Перемены на стыке веков

До девяностых годов прошлого столетия ОАО "Соликамский магниевый завод" продолжает новаторскую деятельность и наращивает производственные мощности, а в 1985 году за вклад в победу предприятие получило награду - орден Отечественной войны первой степени. В 1991 году предприятие стало участником внешнеэкономической деятельности. Новый технологический виток начался с расширением видов выпускаемой продукции: в 1992 году запущена линия производства диоксида титана. Это позволило заводу стать участником международной ассоциации производителей тантала и ниобия, а двумя годами позже стать полноправным членом Ассоциации производителей магния.

1995-2003 годы прошли под знаком освоения и ввода редкометалльного производства. Модернизация производственных линий, освоение новых технологий, наращивание производственных мощностей и выпуска продукции - вот те задачи, которые ставит перед собой администрация и коллектив, объединенные под брендом "Соликамский магниевый завод". История предприятия - это история побед и новых открытий.

Миссия, цели, задачи

ОАО "Соликамский магниевый завод" видит свою миссию в обеспечении потребителей качественной продукцией, чтобы тем самым способствовать развитию внутреннего промышленного высокотехнологичного рынка. Также коллектив предприятия стремится обеспечивать международные торговые отношения лучшим сырьем для иностранных заказчиков. Построение взаимовыгодных отношений со всеми участниками производственных и торговых процессов является важной составляющей деятельности предприятия. Большое внимание уделяется экологической безопасности химического производства, для этого на предприятии разработан ряд мер, минимизирующих ущерб для окружающей среды.

В входит забота о коллективе предприятия, для этого много внимания уделяется повышению квалификации работников, режиму труда, отдыха, соблюдению норм КЗоТ РФ, но не только это делает лидером Соликамский магниевый завод. Отдел кадров и отдел охраны труда привлекают на предприятие высококлассных специалистов, заботятся о ветеранах, предоставляют медицинское обслуживание и многое другое.

Основные виды продукции

Обеспечение смежных областей промышленности качественным сырьем - в этом видит свою основную задачу Соликамский магниевый завод. Продукция, выпускаемая на предприятии, делится на три основных вида производства:

• Магниевое: первичный магний, сплавы магния, лигатуры.
• Редкометальное: соединения ниобия, тантала; титановые губки и соединения титана; соединения карбонатов, оксидов.
• Химическое: хлористый кальций в растворе, хлор жидкий в контейнерах.

Вся деятельность завода обеспечивается сотрудниками предприятия, их насчитывается около трех тысяч человек, объединенных в единую структуру под названием Соликамский магниевый завод. Вакансии для соискателей можно найти на сайте компании или в рекрутинговых агентствах. Работа на СМЗ престижна, для претендента с квалификацией всегда найдется место и хорошая заработная плата.

Отношение предприятия к металлургической промышленности иногда играет злую шутку с запросами потребителей, чего не может избежать и Соликамский магниевый завод. Профнастил популярный и полезный отделочно-строительный материал никакого отношения к СМЗ не имеет, что иногда разочаровывает конечного покупателя.

Сотрудничество

На сегодняшний день Соликамский магниевый завод является монополистом в России по выпуску титановой губки и титановых сплавов. Эта продукция находит применение во многих областях промышленности:

• Авиа- и ракетостроение. Детали носителей, топливные баки, отдельные детали корпуса и обшивки, компрессорные детали и так далее.
• Газо- и нефтепромышленность.
• Судостроение. Детали корпуса и обшивки для подводных лодок и судов, винты, трубы и так далее.
• Химическая промышленность.
• Пищевая промышленность.
• Медицинская промышленность.
• Военная отрасль.

Предприятие постоянно проводит модернизацию технологических линий. В момент основания завода его производственные мощности рассчитывались на выпуск одной тысячи тонн магния в течение года, к настоящему периоду СМЗ выпускает почти семнадцать тысяч тонн магния в год. В списке самых успешных стратегических предприятий страны почетное место занимает Соликамский магниевый завод. Тендеры, объявляемые компанией, в основной массе сосредоточены на покупке запасных частей для оборудования технологических линий.

Ответственность

СМЗ по форме собственности является открытым акционерным обществом. В связи с этим, предприятие на момент перехода в новую форму хозяйствования, выпустило пакеты простых и привилегированных ценных бумаг под брендом "Соликамский магниевый завод". Акции высоко котируются на биржах, маклеры считают вложения в ценные бумаги СМЗ перспективными с точки зрения получения долговременной прибыли. Это обусловлено планами предприятия по наращиванию производства магния до сорока двух тысяч тонн в год, устойчивым спросом на остальную продукцию завода.

В 2015 году на совете директоров произошла смена генерального руководителя компании "Соликамский магниевый завод". Директор, а точнее генеральный директор - лицо, несущее ответственность перед акционерами, сотрудниками и партнерами. Согласно пресс-релизу от 3 июня 2015 года, на должность генерального директора был назначен Д.М. Мельников.

Среди возможных покупателей СМЗ называются как структуры бывшего гендиректора «Сильвинита» Петра Кондрашева, так и российские компании — потребители магния.

Стопроцентная «дочка» «Сильвинита» — ООО «Сильвинит -Транспорт» — вышла из числа акционеров ОАО «Соликамский магниевый завод», сообщила вчера компания. Теперь 24,99% акций магниевого завода владеет ООО «ФинПромКомплект». Еще 24,62% приобрело некое ООО «АВ-трейдинг». Топ-менеджмент СМЗ вчера не комментировал сделку. «СМЗ рассматривается „Сильвинитом“ как непрофильный актив, поэтому было принято решение о выходе из акционерного капитала», — заявили в пресс-службе «Сильвинита».

Нам удалось обнаружить в ЕГРЮЛ только одно ООО «ФинПромКомплект». По данным «СПАРК-Интерфакс», оно зарегистрировано в 2008 году в Екатеринбурге. Основной профиль деятельности — оптовая торговля непродовольственными потребительскими товарами. Его единственным владельцем является Андрей Христолюбов. Правда, по сведениям ЕГРЮЛ на 28 сентября 2010 года, ООО прекратило деятельность при слиянии.

Андрей Христолюбов подтвердил, что является учредителем и единственным владельцем ООО «ФинПромКомплект», которое было закрыто год назад. «Это моя компания. Но никто никакие акции от моего имени не покупал. Может быть, однофамилец. Вполне возможно, что эту компанию выкупили для этой сделки», — предположил он.

Всего, согласно ЕГРЮЛ, в РФ зарегистрировано пять ООО «АВ-Трейдинг», из них четыре в Москве, одно в Челябинске. Учредителями всех ООО являются физлица, данные которых «СПАРК-Интерфакс» не раскрывает. Из столичных ООО «АВ--Трейдинг» одно занимается продажами домашних кинотеатров, другое — консалтингом в сфере бухучета, третье — автосервисом и четвертое — торговлей непродовольственными товарами. Челябинская компания торгует продуктами питания. Никакой связи топ-менеджеров этих ООО с металлургией обнаружить не удалось.СМЗ выпускает 54% магния и практически 100% соединений ниобия, тантала и редкоземельных металлов в России. В 2009 году выручка СМЗ составила 2,5 млрд руб. (в 2008 году — 3,1 млрд руб., снижение — 18,9%). АО за отчетный период получило чистый убыток в сумме 114,7 млн руб. против 111,8 млн руб. чистой прибыли в 2008 году. Считается, что СМЗ контролируют структуры ООО «Минерал Груп», которое в свою очередь считается дружественной компанией бывшему мажоритарию «Сильвинита» Петру Кондрашеву. В октябре 2010 года у СМЗ появились два новых акционера. 18,98%, ранее принадлежащих Galua Management Limited, теперь контролируется Samosko Holdings Limited. Пакет «Вивко Сервис Холдингз Лтд» (6,54%) теперь принадлежит Wadeno Investments Limited. По одной из версий, зарубежные компании контролируются новыми мажоритарными акционерами «Сильвинита». Один из оффшоров инициировал внеочередное собрание акционеров, единственный вопрос которого — переизбрание совета директоров, собрание назначено на 18 января.

Теперь же источники, знакомые с бывшими акционерами СМЗ, предполагают, что завод консолидирует в своих руках бывший гендиректор и совладелец «Сильвинита» Петр Кондрашев. Также остается версия о том, что это структуры новых совладельцев «Сильвинита» — депутата Госдумы Зелимхана Муцоева, ранее владевшего Первоуральским новотрубным заводом, и совладельца угольной компании «Сиб-углемет» Анатолия Скурова.

Гендиректор ОАО «Русский магний» Анатолий Щелконогов, ранее возглавлявший СМЗ, предположил, что «Сильвинит» продает пакет, поскольку не имеет возможности для его развития: «Проблема глубже — рудник в Соликамске физически не может обеспечить сырьем (карналлитом) два завода (ВСМПО и СМЗ. — ред.). А нам нет никакого смысла покупать этот актив. Там долгов вагон и убытков по миллиону долларов в месяц, судя по официально публикуемой отчетности. Трудно представить, кому он нужен». Господин Щелконогов предположил также, что единственным покупателем СМЗ может быть государство в лице Ростехнологий.

Замдиректора по развитию ОАО «Корпорация ВСМПО-Ависма » Владислав Тетюхин сомневается в том, что у Ростехнологий может быть какой-либо интерес к магниевому производству в Соликамске: «Если можно было бы говорить об источниках сырья, это было бы другое дело. Этот завод по своему уровню гораздо на более низкой ступеньке стоит, чем Березниковский магниевый завод. Хотя там сделан неплохой мини-цех по титану, но в целом он нам неинтересен. Поэтому я не думаю, чтобы кто-то бы из Ростехнологий интересовался им».

Аналитик ИК «Брокеркредитсервис» Владислав Метнев отмечает, что «Сильвинит» действует в рамках ранее заявленной стратегии по избавлению от непрофильных активов: «Это шаг к слиянию с „Уралкалием“, продажа позволит выровнять операционные показатели». «Думаю, что приобретение 24% завода могло быть интересно скорее смежным предприятиям, чем портфельным инвесторам. Инвестфонды, как правило, ограничиваются долей в 10-15%, кроме того, соликамский завод хотя и является интересным активом, но все же на рынке есть и более интересные и прозрачные компании, куда можно войти. Среди смежных предприятий это могут быть, например, Русал или УГМК. Также завод может быть интересен и, например, „Евразу“, так как при производстве стали добавляются сплавы магния», — поясняет руководитель ИК «Ява — управление финансами» Константин Селянин.

О ситуации на российском рынке оксида магния читайте в исследовании « Рынок оксида магния в России ».