Забытое на 20 лет производство галлия вновь возрождается в Казахстане. На Павлодарском алюминиевом заводе будет возобновлено его производство уже в следующем году. На это потребуется 20 миллионов долларов. С возобновлением производства, а речь о 12-15 тоннах в год, республика может стать вторым игроком в мире после Китая. Галлий входит в списки критических минералов. Штатам и ЕС он нужен для электроники, радаров и систем наведения. По данным Геологической службы США, в 2024 году в мире произвели 760 тонн галлия, основная часть — из Китая.
Ты помнишь, как все начиналось?
В 70-е годы прошлого века на предприятиях Союза поощрялись изобретательство и рационализаторство. Тогда на ПАЗе родилась идея производить из оборотных растворов алюминия редкоземельный металл галлий. Это был огромный труд коллектива и научной мысли. В 1978 году был открыт цех редких металлов, начальником которого стал Асыгат Алькенов. Здесь он с группой заводчан-ученых в феврале получил первую продукцию — черновой галлий. Еще через год цех и его начальник-ученый добились главного результата за всю «галлиевую историю» — разработали и освоили технологию получения галлия высокой чистоты 6N. Редкий металл галлий, производимый в Павлодаре по технологии, которой нет нигде больше в мире, без ложной скромности можно было назвать «алькением». В 1982 году данный способ производства был запатентован в СССР. В 1988-м за успешное освоение производства галлия и ванадия группа работников Павлодарского алюминиевого завода, в которую входил и Алькенов, стала лауреатом премии Совета министров СССР.
«Досрочно, к 7 ноября, освоить производство галлия высокой чистоты» — таков один из пунктов повышенных социалистических обязательств коллектива орденоносного Павлодарского алюминиевого завода на текущий год пятилетки. «Инициатива, мастерство рабочих, инженеров, техников этого предприятия позволили добиться большего. Галлий получен на месяц ранее намеченного срока. Теперь, после технологии получения галлия, завод, можно сказать, переживает свое второе рождение. Ведь от реализации галлия будут получены миллионные прибыли. В ходе освоения производства галлия были внедрены изобретения и рационализаторские предложения, которые в короткий срок позволили сберечь государству сотни тысяч рублей. Уже сегодня качество выпускаемого в Павлодаре галлия превышает качество аналогичной продукции других заводов страны и находится на мировом уровне стандартов». (Из архива многотиражной газеты «Энтузиаст», октябрь 1977 года.)
Когда цена упала
В марте 2003 года АО «Алюминий Казахстана» прекратил выпуск металлического галлия. Причина — резкое снижение цен на мировом рынке, сообщила тогда пресс-служба Евразийской промышленной ассоциации. С 2000-го цены на металлический галлий упали более чем в 7,5 раза. Представитель компании сказал, что сейчас в среднем один килограмм галлия на мировых биржах стоит около одной тысячи долларов. Химико-металлургический цех завода производил ежегодно 25 тонн металлического галлия высокой частоты 6N, использующегося в военной, космической технике, производстве монокристаллов при создании ЭВМ, сотовых телефонов, светодиодов. Экспортировался тогда галлий по рыночным ценам в Японию, США и Европу.
Утерянное восстановим
Возобновление производства галлия обусловлено несколькими стратегическими факторами. Прежде всего это рост мирового спроса. По данным международных аналитических агентств, спрос на галлий с каждым годом увеличивается, особенно со стороны производителей полупроводников, оптоэлектроники и солнечных панелей.
Геополитическая конъюнктура: крупнейшие производители галлия — Китай и Германия. На фоне геополитической нестабильности и ограничений экспорта КНР страны стремятся диверсифицировать поставки критически важных материалов. Казахстан может занять свою нишу на этом рынке. И, конечно, важный момент — наличие сырьевой базы. Казахстан обладает значительными запасами бокситов и перерабатывающими мощностями, позволяющими извлекать галлий с относительно невысокими затратами. Наконец, Правительство Казахстана в рамках программы индустриально-инновационного развития делает ставку на углубленную переработку минерального сырья. Восстановление производства галлия вполне соответствует этой стратегии.
Где применяется галлий?
География его применения широка. Прежде всего электроника. Соединения галлия, такие как арсенид галлия (GaAs) и нитрид галлия (GaN), применяются в производстве чипов, лазеров, светодиодов и радиочастотных компонентов. Развертывание международной сети 5G является основным драйвером для индустрии пластин GaAs. В отличие от кремния галлий может похвастаться гораздо более высокой подвижностью электронов и скоростью насыщения. Таким образом, устройства могут эффективно работать на высоких частотах, необходимых для технологии 5G. Полупроводники с использованием данного металла идеально подходят для приложений, требующих интенсивных потоков данных и минимальных задержек.
Солнечная энергетика: высокоэффективные солнечные панели на основе GaAs используются в аэрокосмической отрасли. Военная промышленность: высокочастотные радиопередатчики, радары и системы связи. И это более чем актуально. Наконец, медицина — радиофармацевтические препараты и устройства визуализации.
Мировой рынок
По оценкам аналитиков Market Research Intellect-logo, рынок галлия достиг 1,2 миллиарда долларов в 2024 году и, вероятно, вырастет до 3,5 миллиарда к 2033-му. Основными потребителями являются США, Япония, Южная Корея и страны ЕС. В условиях сокращения предложения из Китая, который контролирует до 80 процентов мирового производства, потребители заинтересованы в альтернативных поставщиках. Казахстан может стать региональным хабом по производству и экспорту галлия в страны Центральной Азии и Восточной Европы. При этом ключевым условием успеха станет внедрение современных технологий извлечения и очистки металла, а также налаживание долгосрочных контрактов с транснациональными производителями электроники.
Восстановление производства галлия в Казахстане можно считать важным шагом в развитии несырьевого экспорта и индустриализации экономики. С учетом растущей глобальной потребности в критических металлах республика имеет шанс укрепить свои позиции на мировом рынке высоких технологий.