В Кузбасском государственном техническом университете имени Т.Ф. Горбачёва (участник НОЦ «Кузбасс») создают технологии для переработки угольных отходов и извлечения из них редких и редкоземельных элементов.
По словам учёных, их методика обеспечит новый источник материалов, востребованных в современной электронике и имеющих огромную ценность, но также поможет улучшить экологию региона.
Огромное количество золошлаковых материалов (ЗШМ) образуется при работе предприятий теплоэнергетики, и только 10 % от общего объёма этих отходов сейчас направляется на эффективную утилизацию.
Как правило, ЗШМ используются в строительстве в качестве замены песка и добавки к строительным смесям. Однако, по словам учёных института химических и нефтегазовых технологий (ИХНТ) КузГТУ, угольные отходы Кузбасса также богаты редкими и редкоземельными элементами, которые имеют огромную промышленную ценность.
– ЗШМ можно рассматривать как месторождения, как руды, находящиеся на поверхности. Ниобий, иттрий, цирконий, серебро, золото, стронций, ванадий и другие редкоземельные, редкие и рассеянные элементы, о которых говорят «грамм дороже тонны», в промышленно значимых концентрациях имеются во всех угледобывающих районах Кузбасса. Высокотехнологичным производствам во всем мире требуются постоянно растущие объемы этих материалов, – говорит профессор Татьяна Черкасова, директор института химических и нефтегазовых технологий.
Учёные ИХНТ разрабатывают методики эффективного извлечения ценных элементов из побочных продуктов угольной промышленности. Сначала с помощью стандартных методов обогащения отделяют элементы, присутствующие в ЗШМ в макроколичествах. В дальнейшем их можно использовать как безопасный компонент строительных смесей. Соединения железа, которые можно применять в металлургической промышленности, легко извлекаются методами магнитной сепарации.
Оставшиеся «тяжёлые» элементы можно отделить от «лёгких» механическим обогащением в установках типа гидроциклон или грохот. Самый перспективный метод извлечения наиболее ценных элементов, по мнению ученых КузГТУ, флотоэкстракция с применением алкилсульфатов натрия и ряда других реагентов.
Оборудование для этих процессов может быть установлено как на предприятиях теплоэнергетики, так и на углеобогатительных фабриках. Запуск таких производств на базе существующих золоотвалов позволит со временем ликвидировать или уменьшить их, серьезно улучшив экологическую ситуацию.
Исследование проводится в рамках проекта «Комплексная переработка отходов угледобычи и углепереработки с выделением редких и редкоземельных элементов» комплексной научно-технической программы «Чистый уголь – зелёный Кузбасс» НОЦ «Кузбасс».
Юлия Попова, ведущий специалист по работе со СМИ АНО «Научно-образовательный центр «Кузбасс»
