Аморфный диоксид кремния как сырье для производства модифицирующих добавок Мельниченко Василий Александрович генеральный директор ООО «НПК Кремнегран» V Российский конгресс переработчиков пластмасс 14-15 ноября 2011 года О диатомите Диатомит (кизельгур, трепел) — осадочная горная порода, состоящая из останков диатомовых водорослей и простейших организмов. Химически диатомит на 86% состоит из оксида кремния SiO2. В России диатомит стали добывать еще в XVIII в. в Симбирской губернии. Когда крупные месторождения диатомита в 1980-е годы были обнаружены в Сибири, событие считали сопоставимым по значимости с открытием тюменского месторождения нефти. 8 % добываемого в мире диатомита используется в качестве функционального наполнителя композиционных материалов. Мировые запасы диатомита Структура мировых запасов диатомита Мировые запасы диатомита оцениваются в 1 млрд т. США 25% Прочие 64% Китай 11% Около 250 млн т (25%) мировых запасов сосредоточены в США, около 110 млн т – в Китае. Разведанные запасы диатомита в России составляют 350 млн т. Добыча диатомита в мире Добыча диатомита в мире, тыс. т Согласно оценке USGS, производство диатомита в мире в 1990 г. составляло 2,7 млн т, в 1999 г. – 1,8 млн т. В 2008-2009 гг. объем добычи диатомита в мире составил 2,2 млн т в год. 2500 2000 1500 1000 500 0 1999 2001 2003 2005 2007 2009 Мировая структура добычи В пятерку крупнейших производителей диатомита входят США, Китай, Дания, Япония и Мексика. Мировая структура добычи диатомита в 2009 г. США; 36% Китай; 20% Доля США в мировом производстве диатомита составляет 30-40%. На долю СНГ в 2008 г. пришлось 4% мирового производства диатомита. Прочие; 17% Франция; 3% Дания; 11% Япония; 5% Страны СНГ; 4% Мексика; 4% Структура потребления диатомита Отраслевая структура потребления диатомита в США в 2009 г. в качестве цементных добавок 33% для фильтрации 48% прочие в качестве 2% наполнителя 8% в качестве адсорбента 9% Цены на диатомит Средние цены на диатомитовую продукцию на рынке США в 2008 г., $/т 500 400 380 412 300 224 200 100 41 50 адсорбенты теплоизоляционные материалы 0 фильтрация заполнители средняя цена Наиболее дорогая и высоко оцененная продукция из диатомита — функциональные наполнители композиционных материалов. Крупные мировые производители наполнителей США 36% Китай 20% Qingdao Tuosheng Diatomite Co., EP Minerals, Ltd. LLC World Minerals 2009 г., данные USGS Дания 11% Япония 5% Skamol A/S Showa Chemical Industry Co., LTD World Minerals World Minerals основана в 1882 году в США. Мировой лидер в производстве диатомитовых земель, применяемых в различных отраслях промышленности. Имеет 26 производственных предприятий по всему миру. Выпускает продукцию на основе кизельгура под марками Celite и Diafil. Свойства диатомита Размер частиц, мкм 5-100 Твердость по Моосу 5-6,5 Удельный вес 2,0-2,3 Показатель преломления 1,48 Влажность, макс. 0,1-9 pH 6-11 Производство диатомита в России Добыча диатомита в России в 1999-2010 гг., тыс. м3 250 183 200 147 150 100 87 99 142 159 164 177 163 171 131 108 50 Падение производства диатомита в России связано с банкротством ОАО «ПЗСМ «Полистром». КЗСМ г. Камышлов. 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Данные предприятия обанкротились по причине применения устаревших технологий и изношенного оборудования Структура производства диатомита в России (2009 г.),% ООО «Диатомовый комбинат» 48% ОАО «ПЗСМ «Полистром» 32% ОАО «Инзенский завод фильтровальных материалов» 3% ООО «Камышловский кирпичный завод» 17% Основной объем производства диатомитовой продукции в России приходится на пенодиатомовой кирпич. Первое масштабное производство функциональных наполнителей для выпуска композитов будет запущено в 2012 году в ООО «НПК Кремнегран». Экспорт-импорт диатомита в России (объемы) Динамика экспорта и импорта диатомита в 1999-2010 гг., тыс. т 25 21,3 20 22,8 19,7 17,6 10 20,5 18,5 17,2 15,2 15 25,0 12,8 7,0 8,0 0,3 0,4 5 0,3 0,3 0,5 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,1 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Экспорт Импорт Растущий спрос на диатомитовую продукцию в стране удовлетворяется за счет импорта. Импорт превышает экспорт диатомита в десятки раз. Экспорт-импорт диатомита в России (стоимость) Стоимостные объемы экспорта-импорта диатомита в 1999-2010 гг., тыс. $ 14268 15000 12636 12262 12000 10742 10195 9013 8737 8821 8025 9000 10451 6000 3484 3414 3000 0 61 104 155 123 187 153 150 230 195 429 308 76 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Экспорт Импорт Увеличение стоимостных объемов импорта связано главным образом с ростом объемов поставок материалов из диатомита с высокой добавленной стоимостью, в том числе функциональных наполнителей. Импорт диатомита в Россию по странам-поставщикам Региональная структура импорта диатомита в 2001-2009 гг., % 100% 80% 60% 32,8 22,3 40% 22,4 39 2,5 7,5 3,2 3,7 0,1 0% 21 22,2 4,2 8,8 7,2 3,9 5,6 2,1 3,2 3,5 6,4 0,3 3,6 2,1 9 11,4 13,8 18,8 16,2 33,7 36,2 33,9 2005 2007 2009 15,1 22 20% 17,8 17,8 21,9 4,6 2001 США Бельгия 2003 Франция Германия Китай Латвия Испания Прочие Основными поставщиками диатомита в последние годы – США, Франция и Китай (в 2005-2009 гг. – 60-65% общего импорта). Импорт диатомита в Россию по компаниям-поставщикам Доля основных импортеров диатомита, 2010 г. World Minerals С.A. 46,1% EP Minerals Llc. 24,8% Прочие 13,5% ОАО «Кировоградский механический завод» (Украина) 2,2% CECA S.A. 9,3% Qingdao Qiancheng Minerals Co. Ltd НП ЗАО «Диатомит» 0,7% (Армения) 3,3% На протяжении нескольких лет крупнейшими поставщиками диатомита являются World Minerals, EP Minerals Llc и CECA S.A. – 50-70% всего российского импорта ежегодно. Потребление диатомита в России Динамика потребления диатомита в 1999-2010 гг., тыс. т 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 770 750 530 520 256 83 95 76 1999 88 142 132 139 157 181 163 174 166 175 115 2003 2005 Производство 2007 235 115 124 168 160 144 155 143 150 129 124 140 2001 185 2009 95 99 2011 Потребление 2013 2015 Потребление диатомитовой продукции в России в 2008 г. составило 175 тыс. т, в дальнейшем из-за кризиса произошел спад. К 2015 году, по прогнозам, потребление достигнет 770 тыс. т Отраслевая структура потребления диатомита в России Пенодиатомый кирпич для строительной отрасли и металлургии 86,3% Порошок и наполнители для пищевой и химической промышленности 13,3% Прочие 0,4% Структура потребления диатомитовой продукции в России обусловлена качественными характеристиками сырья: диатомит большинства месторождений пригоден только для производства кирпича и теплоизоляционных материалов. Применение диатомитовых наполнителей в различных материалах Характеристика наполнителя в резину: легко смешивается с каучуком, приближаясь к каолинам; имеет сравнительно небольшой вес; использование в производстве резиновой обуви в смеси с углеродной сажей улучшает свойства резины, уменьшая усадку и увеличивая пластичность. Характеристика наполнителя для бумаги: хорошо удерживаются на бумаге; повышают белизну бумаги и печатные свойства; белизна – 60-90%; коэффициент преломления света – 1,33; средний размер частиц – 2-10 мк; удельный вес – 2,3 г/см3. Характеристика наполнителя в пластмассы: Содержание SiO2 – 80-88%; Содержание Fe2O3 – 1,5%; Влажность – не более 2%. Делает материалы негорючими. Характеристика наполнителя для лакокрасочной промышленности: способствует повышению прочности пленок и их сопротивляемости трению; способствует вязкости и огнестойкости красок; облегчает нанесение на поверхность красок кистью; вызывает образование пленок с матовой поверхностью. Некоторые свойства функциональных наполнителей Характеристика наполнителя в резину: легко смешивается с каучуком, приближаясь к каолинам; имеет сравнительно небольшой вес; использование в производстве резиновой обуви в смеси с углеродной сажей улучшает свойства резины, уменьшая усадку и увеличивая пластичность. Характеристика наполнителя для бумаги: хорошо удерживаются на бумаге; повышают белизну бумаги и печатные свойства; белизна - 60–90%; коэффициент преломления света – 1,33; средний размер частиц – 2–10 мк; удельный вес – 2,3 г/куб. см. Характеристика наполнителя в пластмассы и компаунды Содержание SiO2 - 88 -92 %; Содержание Fe2O3 - 1,5 %; Влажность - не более 2 %. Характеристика наполнителя для лакокрасочной промышленности: способствует повышению прочности пленок и их сопротивляемости трению; способствует вязкости и огнестойкости красок; облегчает нанесение на поверхность красок кистью; вызывает образование пленок с матовой поверхностью. содержание SiO2 -92-94 Заключение Запасы диатомита огромны на территории России, и некоторые месторождения пригодны для переработки в функциональные наполнители. Диатомит – уникальный продукт, востребованный во многих отраслях промышленности: пищевой, строительной, химической, металлургической, лакокрасочной, целлюлозно-бумажной, полимерной. Для снижения импорта диатомитовой продукции России необходимо расширять собственное производство. ООО «НПК Кремнегран» обладает сырьевой и производственной базой, идеально подходящей для выпуска функциональных наполнителей. Получены опытные партии материалов. Импортозамещающее производство высококачественной продукции для индустрии полимеров начнется в 2012 году. Добро пожаловать на сайт компании «Кремнегран»!