Лидия Георгиевна Герасимова – человек с большим жизненным и трудовым опытом. Сейчас она главный научный сотрудник ИХТРЭМС, доктор технических наук, профессор кафедры химии и строительного материаловедения филиала МГТУ, к тому же она местная – апатитская. В середине 60-х окончила среднюю школу – единственную на тот момент в городе, расположенную в Старых Апатитах. Многие ее одноклассники тоже стали людьми известными, потому что, как говорит Лидия Георгиевна, «были крепкие, сильные, учились хорошо, а школа была домом родным». Именно там интерес к химии ей привила молодая учительница Вера Михайловна Тепукина, что и явилось причиной поступления в филиал Московского химико-технологического института имени Д.И. Менделеева в Новомосковске.
— В институте я занималась химической технологией, а практику проходила на новомосковском химическом комбинате — это для будущего специалиста-химика имеет большое значение, могу утверждать это, как преподаватель, — рассказывает Лидия Георгиевна.
Вернулась она в Апатиты молодым специалистом. С августа 1969 года поступила на работу в Институт химии и сразу же включилась в исследования, которые проводились в группе под руководством Давида Лазаревича Мотова. Спустя всего полгода вместе с коллегами активно участвовала в опытно-промышленных испытаниях на лакокрасочном заводе «Свободный труд» в Ярославле, где перерабатывали партии титановой соли, полученные на опытной установке в поселке Ревда. Эти работы были необходимы для обоснования комплексной технологии лопарита, которая внедрялась на предприятии в Эстонии. Из соли получали диоксид титана, который Лидия Георгиевна и сейчас называет «мой любимый».
В результате многолетнего плодотворного сотрудничества со специалистами АО «Апатит» появилось много разработок, которые связаны с комплексным использованием апатито-нефелинового сырья, в состав которого входит, в частности, титансодержащий минерал сфен (титанит) и который до сих пор вместе с другими отходами фабрик отправляется в хвостохранилища. А между тем, как показали исследования, из сфена можно получать титансодержащие продукты, в частности титановые дубители для обработки кож и меха, которые по сравнению с традиционными токсичными хромовыми дубителями безвредны для окружающей среды и их использование более выгодно с экономической точки зрения.
— Мы разработали универсальную технологию получения титанового дубителя, провели ее опробование на установке «Пигмент» с наработкой партий продукции, которая прошла успешные испытания на нескольких российских кожевенных заводах, что послужило основанием для разработки технической документации для проектирования производства мощностью 3000 тонн дубителя в год. Нашим мечтам не суждено было сбыться из-за объективных причин, связанных с оптимизацией предприятия. А усилия для реализации проекта были огромны.
Неудачи не остановили дальнейшие работы исследователей и появились новые разработки, более современные, отвечающие требованиям развития передовой техники — это получение функциональных материалов.
Кстати, о новых материалах. Лидия Герасимова – автор более трехсот научных работы, в том числе пяти монографий, ей принадлежат более сотни, в их числе зарубежных, авторских свидетельств и патентов на изобретения. Она носит звание «Заслуженный изобретатель Российской Федерации» и стипендией за выдающиеся достижения и за значительный вклад в области оборонно-промышленного комплекса страны.
— Все тот же диоксид титана имеет свойства, которые позволяют использовать его для получения специальных герметиков и клеев, применяемых в авиа-ракетостроении — говорит Лидия Георгиевна. — Такой заказ был получен от ОАО «Композит»(«Роскосмос»). Нам удалось синтезировать диоксид титана который обладает терморегулируемыми свойствами и может выдерживать колебания температуры от минус 60 до плюс 300 градусов по Цельсию. Эти герметики и клеи можно использовать также и для строительства морского транспорта, используя их вместо клепок, что увеличивает производительность труда и удешевляет производство. Эта разработка внедрена, и мы продолжаем получать такой диоксид титана небольшими партиями по требованию потребителей.
Уже на протяжении десятка лет в Институте химии развиваются исследования по получению синтетических сорбентов различного назначения, в частности для очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и стоков предприятий, связанных с производством цветных металлов. Разработаны оригинальные технологии переработки сфенового концентрата с получением композиционных сорбентов, состоящих из фосфата титана и кремнезема. Эта разработка прошла стадию опытно-промышленных испытаний на площадке АО «Апатит», а полученный продукт испытан при очистке реальных растворов «Атомфлота».
— Появляются все новые и новые объекты для исследования. Так, сейчас мы работаем вместе с геологами, которые в наших недрах нашли титаносиликатные минералы каркасного строения, например, иванюкит, зорит, ситинакит. В каркасе находится подвижные щелочные катионы, которые могут замещаться радионуклидами или катионами цветных металлов при контакте с загрязненными растворами. Причем 1 грамм сорбента поглощает до 500 милиграммов вредных примесей.
Поскольку такие минералы не образуют крупных месторождений, то у химиков возникла идея создания их синтетических аналогов. Исследования по разработке технологии аналогов проводятся как в Институте химии, так и в специально созданном Центре наноматериалов. Особый интерес представляет материал со структурой иванюкита.
— Мы рекламировали наши новые разработки в публикациях и на международных и российских выставках, на которых титаносиликатные сорбенты привлекали внимание специалистов, и высоко оценивались в конкурсах на передовую разработку – вот и медали за участие сохранились, — рассказывает Лидия Герасимова. – Для продвижения лабораторных исследований к их реализации, необходима была пилотная установка. Наша группа – Виктор Яковенчук, Григорий Иванюк и я, как технолог, — обратились в Кольскую ГМК, представили рекламный материал, рассказали о технологии и о продукте.Техническая администрация предприятия приняла положительное решение, поскольку проблемы очистки стоков существуют и у них. Было принято решение профинансировать создание установки. Так, при поддержке промышленников, мы закупили оборудование, а благодаря содействию администрации ФИЦ и нашего института был выделен и организован участок в опытном цехе: там теперь создана современная пилотная установка. С января этого года на установке «Сорбент» началась работа по освоению технологии титаносиликатных сорбентов. Сырье для их получения (сфеновый концентрат) было получено от АО «Апатит». Технология не сложная в аппаратурном оформлении, но процессы «тонкие» и результат может достигаться при строжайшем соблюдении всех условий синтеза.
Фрагменты пилотной установки
«Сорбент»Фрагменты пилотной установки
«Сорбент»
Отдельное внимание химики уделяют гранулированию титаносиликатного сорбента. Работа проводилась при содействии японских коллег, которые заинтересованы в организации технологии для устранения последствий аварии на АЭС в Фукусиме, в результате которой образовались миллионы кубометров воды, зараженной радионуклидами.
— С японцами мы работали около трех лет, они тоже создавали гранулы по нашим разработкам на своем оборудовании и испытывали образцы в реальных условиях АЭС. Благодаря этому сотрудничеству наш сорбент продемонстрирован на зарубежном уровне, мы имеем Международную заявку (патент) – а это преддверие патентования в разных странах.
С японскими коллегами
Лидия Георгиевна касается в беседе и сложностей в работе, их немало, но одна из главных:
— К сожалению, мы сегодня отстаем от коллег не в работах технологического характера, а в современном обосновании полученных результатов. Чтобы химические исследования были на высоком уровне, нужны новейшие приборы, способные обосновать разработанные приемы и методы, а также показать, что получаемые продукты новые или не хуже зарубежных аналогов. С их отсутствием и связаны основные сложности – исследования проводим большие, результатов множество, а обработать их современно мы не можем. А ведь интенсивность современной работы предполагает скорость, многие пробы не терпят долгой выдержки. Такое положение вещей, конечно же, обидно, ведь создавался и наш институт для освоения промышленных объектов – они должны быть передовыми, а значит, и наш приборный парк — тоже.
Лидия Герасимова упоминает директора института Сергея Кузнецова и зам.директора Марину Маслову, которые прилагают немало усилий для обновления приборного парка ИХТРЭМС КНЦ РАН. Тем более что впереди — новые интересные вызовы и технологические темы.
— Сейчас очередной раз на повестке дня стоит вопрос по освоению перовскитового месторождения в Африканде, в котором помимо титана сосредоточены редкие и редкоземельные металлы столь необходимые для решения огромных планов по освоению Арктики, — рассказывает Лидия Герасимова. — И без химиков тут не обойтись. Необходимо усовершенствовать тот огромный научный и практический материал, который у нас по перовскиту уже накоплен. Особенно это касается переработки или обезвреживанию отходов. Будем надеяться, что разработка в Африканде не принесет серьезного вреда Кольскому полуострову.
Безусловно, интересно, что думает доктор наук о «хвостах» обогатительных фабрик:
— Их количество сократилось бы в разы, если бы следовать тем программным направлениям, которые выдвигает наше правительство – рациональное использование природных ресурсов. Конечно же, лозунги остаются лозунгами без реальной связи науки и производства. Создать горнорудное производство абсолютно безотходным невозможно, но добываемые полезные ископаемые обязательно нужно использовать по максимуму. Над этим у нас работает весь институт, – в частности, наша лаборатория в новые темы на 2022-2024 годы включила первым разделом «переработку минерального сырья», а вторым – «получение функциональных материалов из продуктов его переработки». Логика жизни заставляет все больше внимания уделять получению новых и тем более импортозамещающих продуктов, поскольку именно сырье является источником прекурсоров для синтеза функциональных материалов и нельзя забывать, что сейчас большое внимание уделяется рациональному использованию сырья арктического региона. А это значит – нужны новые разработки, нужны молодые, активные и заинтересованные специалисты, которые бы перенимали наш опыт и шли вперед.
Знаете, в молодости я едва отгуливала отпуск, невзирая на семью, детей – стремилась скорее вернуться на работу, продолжать исследования. И очень хочется, чтобы у тех, кто придет нам на смену, был бы такой же искренний, жгучий интерес к науке.
Пусть желание Лидии Герасимовой в канун Дня химика обязательно сбудется!
При реализации проекта используются средства поддержки, выделенные АНО «Экспертный Центр ПОРА».