Ученые предложили эффективную технологию утилизации отходов тяжелой промышленности

На кафедре аналитической химии Воронежского государственного университета уже много лет ведутся фундаментальные исследования композитных материалов, сорбционных и ионообменных процессов. Они связаны с получением и модификацией композитных материалов на основе окиси кремния.

Проект ученых-химиков ВГУ под руководством заведующего кафедрой аналитической химии ВГУ, профессора Владимира Селеменева совместно с индустриальным партнером – ООО «Завод Флюсов Магнезиальных Материалов» (г. Белгород) «Разработка новой технологии и создание оборудования для получения наноразмерных магнезиальных порошков при утилизации отходов обогащения аморфного магнезита для различных отраслей промышленности» заслуживает особого внимания как один из победителей конкурса проектов по федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». Проект получил финансирование из федерального бюджета на 2014–2016 годы на сумму 45 млн. рублей.

Ранее сорбенты получали двух видов: на основе неорганических материалов (цеолиты, монтмориллониты) и органические (ионообменные смолы). Коллективом ученых Воронежского госуниверситета найдена технология синтеза и модификации новых материалов на основе как органических, так и неорганических компонентов. Преимущество неорганических компонентов в том, что они обладают высокой термостойкостью. Все они характеризуются разной структурой, разным уровнем пористости, что особенно важно, когда речь идет о сорбционных свойствах. Эти разработки позволили нам предложить технологию для более эффективной утилизации и модификации отходов металлургии, горно-добывающей промышленности, которые загрязняют окружающую среду. Ее уникальность основана на «прививке» в неорганические компоненты органических молекул с помощью различных химических реакций. Такие сорбенты более эффективны, так как обладают высокой термостойкостью, селективностью и повышенной избирательностью при сорбции, –– рассказал руководитель проекта, профессор Владимир Селеменев.

Три коллектива научных сотрудников занимаются этой проблемой с разных сторон: под руководством Сергея Карпова, Дианы Котовой и профессора Владимира Хохлова. Схожие исследования ведутся также выпускником ВГУ, заведующим кафедрой химической технологии, профессором Франком Креснером в университете им. Карла фон Осиецкого (Германия, Ольденбург).

Непосредственная разработка практического применения новейших технологий была начата в Белгородском государственном национальном исследовательском университете, руководителем Центра конструционной керамики и инженерного прототипирования «ЦККИП» Вячеславом Сиротой. ВГУ и Белгородский университет были объединены по инициативе проректора по инновационной деятельности и коммерциализации технологий Татьяны Давыденко. Совместное комплексное исследование оказалось очень продуктивным. Было предложено конкретное решение получения окиси кремния, которая применяется для синтеза окиси магния (тугоплавкие материалы, которые используются в металлургии, самолетостроении, машиностроении), композитов, и серпинтинита (также может быть использован для различных технологических процессов и для выделения биологически-активных веществ).

"Применение данной технологии уникально для переработки отходов производства. Содержание полезных свойств, которые остаются в отходах нереализованными, равняется 30 %. Используя технологии, разработанные совместно с ВГУ, мы научились извлекать из отходов 28 % полезных элементов. Сюда входит карбонат магния (аморфный магнезит), из которого в ходе переработки получается нитрат магния (соль) и кремниевый остаток (белая сажа, компонент строительных смесей)", – рассказал о практическом применении новой технологии руководитель Центра конструционной керамики и инженерного прототипирования «ЦККИП» Вячеслав Сирота.

В конце 2015 года совместно с Белгородским государственным национальным исследовательским университетом планируется строительство цеха с установками, которые позволят получать эти три вида продуктов из отходов производства. Это станет формой отчета по ФЦП. Вообще целевые программы направлены на поддержку проектов, которые могут быть реализованы в производстве по всей России. Проект ученых ВГУ наиболее актуален в данный момент, так как отсутствие утилизации и накопление отходов приводит к загрязнению окружающей водной среды и почв.