В Мурманской области золу с ТЭЦ превратили в полимерную альтернативу бетону
Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени Тананаева и Санкт-Петербургского государственного университета разработали способ утилизации золы, которая в больших количествах образуется при работе угольных тепловых электростанций. На ее основе предложили создавать сырье для геополимеров — неорганических полимеров, которые могут использоваться в качестве альтернативы цементу и бетону.
Угольная зола — перспективное сырье для геополимеров. Их получают при взаимодействии золы с щелочью. Один из факторов, препятствующих внедрению геополимерных технологий, — неоднородность состава и свойств золы даже в пределах одного золоотвала, что снижает качество полученных геополимеров.
Ученые добавили к золе 5–10% (по объему) кальцита. Этот минерал широко распространен в природе: его содержат известняк, мел, раковины беспозвоночных. Полученную смесь смололи в промышленной мельнице. Это позволило раздробить и активировать сырье — разорвать присутствующие в нем химические связи и высвободить активные вещества, чтобы повысить его способность реагировать с щелочью.
После механообработки в мельнице содержащиеся в смеси алюмосиликаты — по сути, основной компонент будущего геополимера — активнее растворяются в щелочи, образуя геополимерный гель. При этом присутствующий в композиции кальцит выступает в качестве катализатора: он ускоряет растворение, способствует более быстрому и эффективному переходу кремния и алюминия из золы в жидкую фазу с последующим формированием прочного геополимерного каркаса.
Александр Калинкин
Руководитель отдела технологии силикатных материалов Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН
Разработка находится на этапе лабораторных исследований. В будущем, отмечают авторы, геополимеры на основе золы с ТЭЦ можно будет использовать как альтернативу цементу и бетону, а также создавать на их основе материалы для огне- и теплозащиты, очистки сточных вод и захоронения радиоактивных отходов.
