Предложен инновационный метод переработки золы угольных ТЭС с получением глинозема
Ученые Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с российскими и китайскими коллегами предложили инновационный метод переработки золы угольных ТЭС, позволяющий извлекать из нее глинозем — сырье для получения алюминия. Это открывает новые возможности для ресурсосберегающей экономики.
Ежегодно угольные электростанции по всему миру производят около 1 миллиарда тонн золы, значительная часть которой просто складируется, занимая огромные территории и загрязняя окружающую среду. При этом зола может содержать до 40% оксида алюминия — ключевого сырья для производства металлического алюминия. Россия и Китай, являясь крупнейшими производителями алюминия, испытывают дефицит собственных бокситов и вынуждены импортировать сырье из экваториальных стран (Гвинея, Гана). Разработанная технология позволяет использовать угольную золу как альтернативный источник алюминия, снижая зависимость от импорта и решая проблему утилизации отходов энергетики.
Новый метод включает в себя три ключевых этапа: предварительную магнитную сепарацию, высокотемпературное кислотное выщелачивание и ионообменную очистку раствора от железа. На первом этапе магнитная сепарация позволяет удалить до 34 % железа в виде магнитной фракции, оставляя немагнитную часть с повышенным содержанием алюминия (26,76 % Al2O3). Далее проводится выщелачивание смесью бисульфата аммония (NH4HSO4) и серной кислоты (H2SO4) при 160-200 °C, что обеспечивает извлечение до 78 % алюминия всего за 90 минут, при этом кремнезем остается в твердом остатке. Финальная стадия очистки раствора с использованием ионообменных смол демонстрирует максимальную эффективность — смола S957 снижает концентрацию железа в 12 раз (с 27,2 мг/л до 2,2 мг/л), сохраняя возможность регенерации смолы серной кислотой.
«Технология обладает значительным экономическим потенциалом, позволяя получать прибыль в 11,5 тыс. рублей с каждой тонны переработанной золы. В результате процесса образуются три ценных продукта: металлургический глинозем, железосодержащая магнитная фракция и кремнеземистый остаток, пригодный для строительных материалов или керамики на основе карбида кремния. С экологической точки зрения метод обеспечивает существенное сокращение объемов золоотвалов и минимизирует воздействие на окружающую среду», — рассказал руководитель исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН, кандидат технических наук Дмитрий Валеев.
Технология успешно прошла лабораторные испытания и готова к следующему этапу — пилотным испытаниям для отработки параметров в промышленных масштабах. По мнению ученых, новый метод открывает перспективы для переработки не только золы, но и других видов алюмосодержащего сырья — красного шлама, вторичного алюминиевого шлака, высококремнистых бокситов или каолиновой глины, что значительно расширяет потенциальную область его применения.
Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал
"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"