Бурятские ученые разрабатывают способ глубокой трансформации и рециклинга отходов угольной промышленности

Исследователи БГУ получили поддержку Российского научного фонда (РНФ) для работы над проектом по глубокой трансформации и переработке золошлаковых отходов, образовавшихся при сжигании угля.

Глобальная научная проблематика данного проекта связана с необходимостью обоснования и разработки экологически чистых технологий переработки техногенных минеральных отходов, образующихся при сжигании угля на тепловых электрических станциях (ТЭС). Актуальность и новизна исследования заключаются не только в поиске решений по утилизации минеральных отходов, но и разработке современных способов их глубокой трансформации с целью получения продукции строительной индустрии – керамических, минераловатных материалов, каменного литья и геополимеров.

В этом исследовании новаторство ученых БГУ заключается в поиске инновационных способов переработки золошлаковых отходов от сжигания угля, позволяющих дополнительно извлекать из них как несгоревшую часть угля, так называемый «мехнедожег», с его переделом во вторичное топливо и сорбенты; так и попутно получать металлы в виде компактных сплавов, содержащие в своем составе переходные, редкие и рассеянные элементы. Этот аспект исследования направлен на ресурсосбережение и улучшение экологической обстановки в Байкальском регионе, - подчеркнул руководитель проекта, старший научный сотрудник БГУ Анатолий Кондратенко.

По данному научно-исследовательскому проекту предстоит многоэтапная комплексная работа по опытно-экспериментальной переработке золошлаковых отходов в нескольких направлениях. Фракционирование и многостадийные методы сепарационного разделения сырья лежат в основе рециклинга золошлаковых отходов, основанного на применении магнитного, гравитационного, электростатического и иного разделения вторичного сырья с последующим флотационным обогащением и очисткой полученных продуктов. Важным этапом является изучение наиболее важных физико-химических свойств выделенных веществ и их возможная дальнейшая термическая активация (в виде спекания и плавления компонентов) для получения строительной продуктовой линейки. Этот технологический процесс также интересен ученым тем, что в ходе фракционирования и сепарационного разделения фракций (с последующей их флотационной очисткой) появляются дополнительные возможности по извлечению из техногенных отходов металлов (в виде компактных сплавов), содержащих переходные, редкие и рассеянные элементы, сконцентрированные в углях и переходящие при их сжигании в золошлаки.

Благодаря научному обоснованию и разработке способов глубокой трансформации золошлаковых отходов как вторичного сырья будут получены отечественные передовые продукты для стройиндустрии, углеграфитовые материалы, а также металлосплавы в виде железомарганцевых, железо-никель-хромистых, ферросилициевых сплавов, а также сплавов редких и рассеянных веществ, содержащих в своем составе такие элементы как медь, цинк, титан, ванадий, германий, серебро, золото и платиноиды.

Таким образом, представленная методика преобразований с использованием физико-технических методов и приемов приведет к выработке и получению промышленных образцов продукции стройиндустрии и металлотермии без использования вредных или токсичных способов "мокрой" химии. Приведенная цепочка методов разделения, обогащения и трансформации золошлаковых отходов ТЭС (ТЭЦ) представляет собой потенциальную возможность экологично и экономически выгодно перерабатывать их как ценные вторичные сырьевые материалы.

Исследование получило поддержку в виде гранта РНФ № 26-27-20030 «Научное обоснование и разработка экологически чистых технологий переработки техногенных минеральных отходов».

Проект также реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030».