Создана технология получения коагулянта для очистки воды из угольной золы

Ученые Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из Китая разработали технологию получения ценного коагулянта для очистки воды — полиоксихлорида алюминия (ПОХА) — из богатой железом и кальцием золы угольных ТЭС, сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ.

Ежегодно угольная энергетика производит сотни миллионов тонн золы-уноса, складирование которой приводит к загрязнению окружающей среды. При этом угольная зола содержит значительные количества оксидов алюминия и железа, которые можно использовать для синтеза коагулянтов, применяемых на станциях водоподготовки.

Авторы продемонстрировали возможность эффективного использования золы с высоким содержанием кальция и железа, которая не требует предварительной активации перед выщелачиванием. Метод включает оптимизированное солянокислотное выщелачивание и последующую полимеризацию, что превращает опасные отходы в полезный продукт.

Ученые детально изучили влияние концентрации соляной кислоты, температуры, продолжительности процесса и других факторов на извлечение алюминия. Оптимальные условия (25% HCl, 110°C, 4 часа) позволили достичь 70% извлечения алюминия с получением раствора, пригодного для дальнейшего синтеза ПОХА. Полученный раствор перерабатывали в жидкий коагулянт путем введения алюмината кальция. Коагуляционная способность полученного реагента оказалась сопоставима с коммерческим аналогом, обеспечив снижение мутности модельной сточной воды на 95,59%.

«Наше исследование показывает, что даже зола с высоким содержанием железа и кальция является качественным сырьем для производства коагулянтов. Технико-экономический анализ подтверждает рентабельность процесса: прибыль от переработки одной тонны золы оценивается в 124 доллара США. Это создает двойной положительный эффект — решение проблемы отходов и производство востребованного химического реагента», — прокомментировал результаты один из авторов исследования ведущий научный сотрудник лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН, кандидат технических наук Дмитрий Валеев.

Расчеты показали, что из одной тонны золы можно получить около 0,93 тонны ПОХА. Твердый остаток после выщелачивания, состоящий в основном из диоксида кремния, может быть использован в производстве строительных материалов.

Разработанная технология предлагает практическое решение для утилизации золы-уноса в промышленных масштабах, способствуя переходу к экономике замкнутого цикла в энергетике и водоподготовке.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Фото: minobrnauki.gov.ru