Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:

В. М. Сизяков, профессор кафедры металлургии, докт. техн. наук

В. Ю. Бажин, заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов и производств, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: bazhin-alfoil@mail.ru

Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

П. В. Поляков, профессор-консультант, докт. техн. наук

Производство алюминия и его сплавов по масштабам и уровню потребления является ведущей среди отраслей цветной металлургии, и это во многом определяет государственную экономическую ситуацию и общую стратегию развития металлургической промышленности и смежных производств. Алюминиевая отрасль фактически второй по важности металлургический сегмент и уступает лишь производству стали, поэтому в настоящее время, в период нестабильной экономической ситуации, особо важно ее устойчивое развитие. Дана характеристика структуры и ситуационного положения российской алюминиевой промышленности, начиная с производства глинозема и первичного алюминия, заканчивая переработкой лома и отходов в рамках вторичной металлургии. Рассмотрены вопросы декарбонизации и снижения углеродного следа в алюминиевой отрасли. Приведено обсуждение наиболее перспективных научных направлений и разработок в производстве алюминия и его сплавов. Алюминиевая промышленность — одна из тех отраслей, которая определяет обороноспособность нашей страны и влияет на устойчивость экономической ситуации. Эта статья выражает мнение научного сообщества и подготовлена учеными и специалистами с многолетним опытом научной и практической работы в алюминиевой отрасли.

1. Динамика цен на алюминий (LME. Alum, USD за тонну). — URL: https://yandex.ru/news/quotes/1500.html.
2. Горланов Е. С., Бричкин В. Н., Поляков А. А. Электролитическое производство алюминия. Обзор. Часть 1. Традиционные направления развития // Цветные металлы. 2020. № 2. С. 36–41. DOI: 10.17580/tsm.2020.02.04.
3. Горланов Е. С., Кавалла Р., Поляков А. А. Электролитическое производство алюминия. Обзор. Часть 2. Перспективные направ ления развития // Цветные металлы. 2020. № 10. С. 42–49. DOI: 10.17580/tsm.2020.10.06.
4. Welch B. Inert anodes — the status of the materials science, the opportunities they present and the challenges that need resolving before commercial implementation // Light Metals. 2009. P. 971–977.
5. Polyakov A. A., Gorlanov E. S., Mushihin E. A. Analytical modeling of current and potential distribution over carbon and low-consumable anodes during aluminum reduction process // Journal of The Electrochemical Society. 2022. Vol. 169, Iss. 5. P. 22–29. DOI: 10.1149/1945-7111/ac6a16.
6. De Nora V. Veronica and Tinor 2000 new technologies for aluminum production // The Electrochemical Society Interface. 2002. P. 20–24.

7. Tabereaux A. Super-high amperage prebake cell technologies in operation at worldwide aluminum smelters // Light Metal Age. 2017. P. 30–32.
8. Корнеев С. И. Алюминиевая промышленность Китая и перс пективы мировой алюминиевой индустрии // Цветные металлы. 2021. № 4. С. 7–11. DOI: 10.17580/tsm.2021.04.01.
9. Галевский Г. В., Кулагин Н. М., Минцис М. Я., Сиразутдинов Г. А. Металлургия алюминия. Технология, электроснабжение, автоматизация : учебное пособие для вузов. — М. : Наука, 2008. — 529 с.
10. Сизяков В. М., Власов А. А., Бажин В. Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32–38. DOI: 10.17580/tsm.2016.01.05.
11. Башева А. В. Стратегическое управление инновационным развитием промышленных предприятий в условиях системных изменений // Интеграл. 2010. № 4. С. 76.
12. Бричкин В. Н., Фёдоров А. Т. Термодинамическое моделирование ионных равновесий при участи гиббсита в системе Na₂O – Al₂O₃ – H₂O // Цветные металлы. 2022. № 3. С. 74–81. DOI: 10.17580/tsm.2022.03.08.
13. Skaarup S. B., Gordeev Y. A., Volkov V. V. Dry sintering of nepheline — a new more energy efficient technology // Light Metals. 2014. P. 111–116.
14. Brichkin V. N., Fedorov A. T. Indicators and regularities of hydrolytic decomposition of metastable aluminate solutions in the Na₂O – K₂O – Al₂O₃ – H₂O system // Non-ferrous Metals. 2021. No. 2. P. 27–32. DOI: 10.17580/nfm.2021.02.04.
15. Бричкин В. Н., Краславскй А. Явление изотермиче ского перехода метастабильных алюминатных растворов в лабильную область и перспективы его промышленного использо вания // Записки Горного института. 2016. Т. 217. С. 80–87.
16. Алексеев А. И. Комплексная переработка апатит-нефелиновых руд на основе создания замкнутых техно логических схем // Записки Горного института. 2015. Т. 215. С. 75–83.
17. Голубев В. О., Литвинова Т. Е. Динамическое моделирование промышленного цикла кристаллизации гиббсита // Записки Горного института. 2021. Т. 247. С. 88–101.
18. Башева А. В. Повышение эффективности иннoвациoннoй деятельнoсти предприятия на oснoве разрабoтки стратегии внедрения технoлoгических нoвшеств // Транспортное делo Рoссии. 2010. № 7. С. 78–83.
19. ElDeeb A. B., Brichkin V. N., Bertau M., Awad M. E., Savinova Yu. A. Enhanced alumina extraction from kaolin by thermochemical activation using charcoal // Clay Minerals. 2022. DOI: 10.1180/clm.2022.7/.
20. Suss A. G., Damaskin A. A., Senyuta A. S., Panov A. V., Smirnov A. A. The influence of the mineral composition of low grade aluminum ores on aluminium extraction by acid leaching // Light Metals. 2014. P. 105–109.
21. Бричкин В. Н., Васильев В. В., Бормотов И. С., Максимова Р. И. Получение и рециклинг известковых компонентов при комплексной переработке минерального сырья // Горный журнал. 2021. № 11. С. 88–94.
22. Рoзoв Д. В. Прoблемы эффективнoсти oбнoвления oснoвнoгo капитала в услoвиях иннoвациoннoй экoнoмики. — Тверь : ТвГТУ, 2011. — 132 с.
23. Litvinenko V. S. Digital economy as a factor in the technological development of the mineral sector // Natural Resourses Research. 2020. Vol. 29, Iss. 3. P. 1521–1541.
24. Gradoboev A., Ryabov D., Vakhromov R., Mann V., Krokhin A. Effect of extrusion parameters and heat treatment on strength performance of low Sc 5181 alloy (The Minerals, Metals & Materials Society. 2022) // Light Metals. 2022. Р. 315–321.
25. Mann V. Rusal develops aluminum-scandium alloys // Light Metal Age. 2021. June. Р. 315–321.
26. Пингин В. В., Платонов В. В., Завадяк А. В., Осетковский В. Л. Опыт эксплуатации электролизера РА-300 // Алюминий Сибири : сб. докл. 2004. С. 21–24.
27. De Nora V., Von Kaenel R. Technical and economical evaluation of the de Nora inert metallic anode in aluminium reduction cells // Light Metals. 2006. P. 397–402.
28. Крюковский В. А. и др. Малорасходуемый анод на металлической основе в производстве алюминия // V Международный конгресс и выставка «Цветные металлы» – 2013 г., Красноярск, 2013. С. 345–356.
29. Зеленская Е. В. Рoль государства в развитии иннoвациoннoй деятельнoсти // Региoны Рoссии — XXI век. 2012. С. 20–23.
30. Bazhin V. Yu., Brichkin V. N., Sizyakov V. M., Cherkasova M. V. Pyrometallurgical treatment of a nepheline charge using additives of natural and technogenic origin // Metallurgist. 2017. Vol. 61, No. 1–2. P. 147–154.
31. Чернавина Д. А., Чернавин Е. А., Фаллер А. В., Зданович М. Ю. Мировой рынок алюминия: тенденции развития, перспективы и ключевые проблемы // Молодой ученый. 2018. № 17. С. 206–210.
32. Mann V. et al. RA-550 cell technology: UC RUSAL’s new stage of technology development // Light Metals. 2018. P. 715–719.
33. Mann V., Buzunov V., Pingin V., Zherdev A., Grigoriev V. Environmental aspects of UC RUSAL’s aluminum smelters sustainable development // The Minerals, Metals & Materials Society. 2019. P. 553–563.
34. Пат. 2534712 РФ. Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера / Белянин А. В., Гронь В. А., Бажин В. Ю., Шахрай С. Г., Кондратьев В. В. ; опубл. 10.12.2014.
35. Галевский Г. В., Кулагин Н. М., Минцис М. Я. Металлургия вторичного алюминия // Наука. 1998. C. 112.
36. Дедюхин A. E., Аписаров А. П., Ткачева О. Ю., Редькин А. А., Зайков Ю. П. и др. Растворимость Al₂O₃ в расплавленной системе KF – NaF – AlF3 // Расплавы. 2009. № 2. С. 23.
37. Александровский С. В., Эрданов А. Р. Влияние технологических факторов на получение алюминиевых лигатур с цирконием и скандием // Металлург. 2007. № 7. С. 70–73.
38. Шмитц К., Домагалла Й., Хааг П. Рециклинг алюминия : справочное руководство / пер. с англ. под ред. Г. С. Макарова. — М. : АЛЮСИЛ МВиТ, 2008. — 528 с.
39. Каблов Е. Н. Авиакосмическое материаловедение // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2008. № 3. С. 2–14.
40. Фридляндер И. Н. Алюминиевые сплавы в летательных аппаратах в периоды 1970–2000 и 2001–2015 гг. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. № 1. С. 5–9.
41. Фридляндер И. Н. Алюминиевые сплавы с литием и магнием // Создание, исследование и применение алюминиевых сплавов : Избранные труды к 100-летию со дня рождения. 2013. С. 133–138.
42. Fokin D., Matveev S., Vakhromov R., Alabin A. Effect of alloying elements on strength properties and casting properties of corrosion resistant quench-free Al – Ca alloys // The Minerals, Metals and Materials Society. 2022. Р. 113–118.
43. Арышенский Е. В., Коновалов С. В., Латушкин И. А., Лапшов М. А. Изучение эволюции кристаллографической текстуры при вытяжке низколегированного алюминиевого сплава // Цветные металлы. 2022. № 5. С. 60–66. DOI: 10.17580/tsm.2022.05.08.
44. Косов Я. И., Бажин В. Ю. Особенности фазообразования при алюминотермическом получении лигатуры алюминий – эрбий // Металлург. 2018. № 5. С. 39–44.
45. Никитин В. И., Никитин К. В. Наследственность в литых сплавах / изд. 2-е, перераб. и доп. — М. : Машиностроение-1, 2005. — 474 с.