Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу

Российские металлурги разработали методику полной утилизации золы, остающейся после сжигания угля на ТЭС, что поможет сделать эти отходы менее токсичными. Ее описание и результаты ее применения на одной из угольных электростанций в Омске были представлены в Journal of Cleaner Production.

"При внедрении разрабатываемой технологии произойдет качественное улучшение экологической обстановки в крупных городах. Благодаря отсутствию золоотвалов будут сохранены тысячи гектаров плодородной земли и получены ценные компоненты для промышленности России", – объясняет Дмитрий Валеев из Института металлургии и материаловедения РАН в Москве.

Каменный и бурый уголь представляют собой спрессованные останки растений, упавших на дно мелководных морей в далеком прошлом и «варившихся» внутри недр Земли на протяжении многих десятков миллионов лет. Человечество знает о существовании этого материала еще со времен античности, однако он начал добываться и использоваться в промышленных масштабах только со времен промышленной революции.

Сегодня на долю угольных электростанций приходится примерно четверть энергии, вырабатываемой в мире. Большинство развитых стран давно пытается перейти на более чистые источники энергии и максимально ограничить использование угля.

Анализ образцов пепла с угольных электростанций в США показал, что эти отбросы являются радиоактивными и содержат в себе неожиданно много радионуклидов, что делает их крайне опасными при попадании в окружающую среду.

Это связано с тем, что сжигании угля выделяется не только углекислота, но и множество вредных веществ, в том числе сернистый газ. Вдобавок, от 10% до 40% угля не сгорает, а превращается в золу – смесь из двуокиси кремния, оксидов алюминия, железа и кальция. Она содержит большое количество свинца, других токсичных металлов и даже уран, торий и иные радиоактивные элементы.

Подобные свойства золы, как отмечают Валеев и его коллеги, делают ее хранение и транспортировку крайне опасным, трудозатратным и тяжелым занятием. Часть ядовитых и радиоактивных веществ неизбежно просачивается в воду или попадает в атмосферу, что наносит дополнительный ущерб здоровью людей и состоянию окружающей среды.

Российские металлурги выяснили, как можно сделать переработку золы не только более экологичным, но и выгодным процессом, изучив структуру и состав одиночных песчинок этого материала и разработав методику, позволяющую извлечь из нее железо, алюминий и кремний.

Для этого ученые обработали пепел при помощи магнитов, промыли и перемололи его, а затем поместили в автоклав. После этого они нагрели и обработали его особым раствором, который состоял на 30% из соляной кислоты. В результате этого 95% алюминия растворилось в кислоте, а частички оксида железа и несгоревшего углерода были отделены от остальной части золы на первой стадии ее обработки.

Этот раствор, по словам металлургов, можно использовать в качестве одного из реагентов, применяемых сегодня для очистки питьевых и сточных вод. При этом его себестоимость будет ниже на 25% по сравнению с существующими методами его производства, где в качестве исходного сырья используется гидроксид алюминия.

Твердые остатки золы, в свою очередь, можно использовать в качестве основы для керамики или особо крепкого цемента. Все это, как заключают ученые, позволяет утилизировать фактически всю золу, что сделает угольные ТЭС намного более экологичными.

Исследование поддержано в рамках Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

Источник: ria.ru


Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Яндекс.Метрика