«Я больше химик-технолог, я люблю результат». Большой разговор с Лидией Герасимовой ко Дню химика

Лидия Георгиевна Герасимова – человек с большим жизненным и трудовым опытом. Сейчас она главный научный сотрудник ИХТРЭМС, доктор технических наук, профессор кафедры химии и строительного материаловедений 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 Типукина, 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 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. Ей присвоено звание «Заслуженный изобретатель Российской Федерации», она получатель стипендии 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 миллиграммов 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.

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.

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!

29 Мая 2021