Новая методика обеспечивает преобразование угольной золы теплоэлектростанций в эффективный коагулянт для очистки водоемов, тем самым решая вопросы утилизации отходов и нехватки реагентов.
Российские и зарубежные ученые представили новую технологию получения «зеленого» коагулянта из летучей золы, образующейся на угольных электростанциях. Метод, разработанный командой из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского (ГЕОХИ РАН), Уральского федерального университета имени Ельцина, МГУ имени Ломоносова и Университета Тунцзи (Шанхай, Китай), предлагает практическое решение для двух основных вопросов: утилизации миллионов тонн опасных отходов и производства высокоэффективного реагента для очистки воды.
Экология и ресурсосбережение: от токсичной золы — к ценному продукту
Суть технологии заключается в механической активации золы, что разрушает структуру муллита, и последующем обжиге с сульфатом аммония. Это сочетание позволяет извлечь около 78,6% алюминия из исходного сырья для его дальнейшего превращения в полиоксихлорид алюминия — важный компонент коагулянтов, широко используемых на станциях водоподготовки.
Методика также включает новаторский способ борьбы с примесями. Ученые вводят гидроксид кальция при кислотном выщелачивании обожженного материала, что позволяет удалить более 95% кальция в виде безводного ангидрита и предотвращает формирование гипса на кристаллах алюмоаммонийных квасцов. Полученные квасцы применяются для синтеза нанопорошка аморфного гидроксида алюминия, который быстро растворяется в соляной кислоте, образуя целевой продукт.
Экономика замкнутого цикла
Технико-экономический анализ демонстрирует высокую эффективность предложенной схемы. Из тонны золы муллитового типа можно извлечь до 0,58 тонны полиоксихлорида алюминия и одну тонну обогащенного кальцием твердого остатка, который может быть использован для производства строительных смесей. Такой подход открывает возможности для масштабирования технологии и ее внедрения на ТЭС с значительными объемами отходов.
Новое решение уже получило международное признание: результаты исследования опубликованы в журнале Process Safety and Environmental Protection.