Ученым из Института металлургии и материаловедения РАН удалось извлечь до 99% несгоревшего углерода из золы, вырабатываемой тепловыми электростанциями, для его вторичного использования. Результаты работы исследователей по изучению методов извлечения магнитных материалов и углерода опубликованы в статье в журнале Minerals.

«Исследование направлено на изучение процессов обогащения золы за счет выделения в концентрат магнитной составляющей, содержащей железо, и несгоревшего до конца углерода. Сами по себе эти концентраты могут представлять интерес для предприятий цветной металлургии и химической промышленности. Однако основной упор сделан на получение концентрата с минимальным количеством оксида железа и углерода», — рассказал старший научный сотрудник Лаборатории проблем металлургии комплексных руд имени академика И. П. Бардина Дмитрий Валеев.

Получаемая в результате работы тепловых электростанций (ТЭС) угольная зола в основном содержит 20–35% глинозема (оксида алюминия), 50–65% кремнезема (применяемого в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий), 5–15% магнетита, до 6% несгоревшего углерода. При необходимости повторного использования всей золы нужно детальное изучение таких методов обогащения, как мокрая магнитная сепарация для разделения магнитных и немагнитных частиц, и флотация – для отделения «недожега».

В своей работе авторы исследовали эффективность магнитной сепарации и флотации с использованием дизельного топлива, которое отличается высокой эффективностью и низкой ценой. Оказалось, что сухая магнитная сепарация золы повышает долю магнетита примерно в два раза. В то же время после мокрой магнитной сепарации концентрация магнетита увеличивается с 5,3 до 12,5%. Анализ показывает, что магнетитовый концентрат состоит в основном из магнетита, муллита и кварца. Содержание углерода в концентрате, полученном после флотации, достигает примерно 20%.

«Магнетит является главной примесью в нашей технологии. Это связано с тем, что в процессе выделения алюминия из алюмосиликатного концентрата соляной кислотой он также переходит в раствор, загрязняя его. Углерод останется в нерастворимом кислотой остатке, который планируется использовать в строительной отрасли», — отметил Валеев.

По его словам, в дальнейшем из растворов, содержащих хлорид алюминия, предполагается выделять соль алюминия, из которой можно получать глинозем, а из него — металлический алюминий.