Международный коллектив ученых из ГЕОХИ РАН, УрФУ, МГУ им. М.В. Ломоносова и Университета Тунцзи (Шанхай, Китай) представил прорывную ресурсосберегающую технологию получения полиоксихлорида алюминия из золы-уноса угольных электростанций, сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ. Разработанный метод решает две острые экологические проблемы: утилизацию миллионов тонн опасных отходов и производство востребованного химического реагента для водоподготовки. Результаты работы опубликованы в журнале Process Safety and Environmental Protection.
В основе технологии лежит предварительная механическая активация золы, которая разрушает структуру муллита, и последующий обжиг с сульфатом аммония. Оптимизация параметров (активация 60 мин., обжиг при 450°C в течение 30 мин.) позволила достичь высокой степени извлечения алюминия — 78,6%.
Особой инновацией стал разработанный авторами метод борьбы с примесями. Ученые предложили добавлять гидроксид кальция непосредственно на стадии кислотного выщелачивания обожженного продукта, что позволило более чем на 95% удалить кальций в виде безводного ангидрита, предотвратив его осаждение в виде гипса на кристаллах алюмоаммонийных квасцов. Полученные высокочистые квасцы затем используются для синтеза нанопорошка аморфного гидроксида алюминия с высокой удельной поверхностью 38,5 м2/г, который быстро растворяется в соляной кислоте с образованием полиоксихлорида алюминия.
Технико-экономический анализ продемонстрировал высокую эффективность процесса. Из 1 тонны золы муллитового типа производится около 0,58 тонны порошкообразного полиоксихлорида алюминия с содержанием оксида алюминия 30% и 1 тонна твердого остатка, обогащенного кальцием, пригодного для строительных материалов.
Наш подход сочетает глубокое фундаментальное изучение механизма вскрытия золы сульфатом аммония с прикладной инженерной проработкой. Мы не только повысили извлечение алюминия, но и нашли эффективное решение проблемы кальция, что открывает путь к масштабированию технологии.
Разработанная схема предлагает практичный путь для крупномасштабной утилизации золы в рамках экономики замкнутого цикла, внося вклад как в экологию, так и в ресурсную безопасность.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что предложена новая технология переработки отходов металлургии.
