В России получили керамику из угольной золы ТЭС
МОСКВА, 11 июля. /ТАСС/. Российские ученые разработали новый метод утилизации отходов угольных тепловых электростанций. Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, из угольной золы получается ценная керамика.
"Метод основывается на двухстадийном обжиге золы с получением сначала порошка карбида кремния (SiC) и далее керамики методом искрового плазменного спекания", - отметили в пресс-службе.
В серии исследований и экспериментов участвовали специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ РАН), ИМЕТ РАН, ГИРЕДМЕТ, МГУ им. М. В. Ломоносова и УрФУ при поддержке Российского научного фонда. В качестве материала для исследований использовалась зола с Рефтинской ГРЭС в Свердловской области. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International.
Растворение, обжиг, спекание
В отличие от прежних экспериментов последних лет, члены авторского коллектива получили продукцию довольно высокого передела. По мнению ученых, она себя окупает ввиду ценных качеств получаемой керамики и дальнейших перспектив исследований.
Ученые растворили более 85% находящегося в золе алюминия с помощью смеси серной кислоты и бисульфата аммония, причем смесь нагревали существенно выше температуры ее кипения в замкнутом резервуаре (автоклаве). Остаток после фильтрации служил исходным материалом для последующего обжига.
Золу, смешанную с углеродом, помещали в печь, где в восстановительной атмосфере получали порошок карбида кремния. В ходе экспериментов определялось влияние температуры, выдержки и массы восстановителя на образование карбидов кремния, железа и титана. Впоследствии порошок SiC использовали для получения опытных образцов керамики.
Использование метода искрового плазменного спекания на второй стадии позволило получить опытный образец керамики всего за пять минут. Исследование показало, что основные механические свойства керамики (твердость и прочность) вполне сопоставимы с промышленными образцами. Из карбида кремния изготавливают подшипники, режущие и абразивные материалы, ответственные детали конструкций.
"Получение керамики является одним из этапов комплексной переработки золы, где помимо карбида кремния уже получены образцы коагулянтов, то есть химических реагентов для водоподготовки и металлургического глинозема, который используется для получения металлического алюминия методом электролиза. Дальнейшие исследования будут направлены на масштабирование технологии на опытно-промышленной установке", - рассказал руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН Дмитрий Валеев.